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일반화학/[17장] 수용액 평형의 다른 관점

pH 5.0인 0.1 M 아세트산 완충용액 0.5 L 만들기

by 영원파란 2022. 6. 19.
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pH 5.0인 0.1 M 아세트산 완충용액 0.5 L 만들기

pH 5.0인 0.1 M acetate 완충용액 0.5 L 만들기

 

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[참고]

> 아세트산의 Ka = 1.8×10^(-5)

---> Ka 값은 참고문헌마다 다소 차이가 나며,

따라서 계산에 사용된 Ka 값에 따라 계산 결과는 다를 수 있음.

 

 

 

[참고]

> CH3COOH의 몰질량 = 60.05 g/mol

> CH3COONa의 몰질량 = 82.03 g/mol

 

 

 

Henderson-Hasselbalch 식

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

( 참고 https://ywpop.tistory.com/1926 )

 

5.0 = –log(1.8×10^(-5)) + log([짝염기]/[약산])

 

log([짝염기]/[약산]) = 5.0 + log(1.8×10^(-5)) = 0.2552725

 

[짝염기]/[약산] = 10^(0.2552725) = 1.80

 

[약산] : [짝염기] = 1 : 1.80

 

 

 

0.1 M 아세트산 완충용액 0.5 L 속 용질의 몰수

= (0.1 mol/L) (0.5 L) = 0.05 mol

---> 약산의 몰수 + 짝염기의 몰수 = 0.05 mol

 

 

 

필요한 약산의 mol수를 x라 두면,

약산 : 짝염기 = 1 : 1.80 = x : (0.05 – x)

 

1.80x = 0.05 – x

 

2.80x = 0.05

 

x = 0.05 / 2.80 = 0.017857 mol 약산 (acetic acid)

 

0.05 – x = 0.05 – 0.017857 = 0.032143 mol 짝염기 (sodium acetate)

 

 

 

0.017857 mol × (60.05 g/mol) = 1.0723 g CH3COOH

 

CH3COOH의 밀도 = 1.049 g/mL, 순도 95% 이므로,

1.0723 g / (95/100) / (1.049 g/mL) = 1.0760 mL CH3COOH

---> CH3COOH의 필요한 양

 

 

 

0.032143 mol × (82.03 g/mol) = 2.6367 g CH3COONa

---> CH3COONa의 필요한 양

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/18469 ] pH 5.5인 0.5 M 아세트산 완충용액 0.5 L 만들기

 

 

 

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