pH 4.74 0.2 M CH3COOH buffer 40 mL + 0.75 M HCl 2 mL

pH 4.74 0.2 M CH3COOH buffer 40 mL + 0.75 M HCl 2 mL

 

 

pH 4.74인 0.2 M CH3COONa 완충용액 40 mL에

0.75 M HCl 2 mL 넣었을 때 pH

단, CH3COOH의 Ka = 1.8×10^(-5)

 

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▶ 참고: 아세트산 완충용액에 강산 또는 강염기를 가했을 때

[ https://ywpop.tistory.com/4319 ]

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(0.2 mol/L) (40/1000 L) = 0.008 mol

= CH3COOH의 몰수 + CH3COONa의 몰수

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/18469 ]

 

 

 

pKa = –logKa

= –log(1.8×10^(-5)) = 4.74

 

 

 

pH = pKa 이므로,

pH = pKa + log([짝염기]/[약산]) 식에서,

log([짝염기]/[약산]) = 0

 

[짝염기] / [약산] = 1

 

[짝염기] = [약산]

 

CH3COOH의 몰수 = CH3COONa의 몰수

---> CH3COOH의 몰수 = CH3COONa의 몰수 = 0.004 mol

 

 

 

[참고] 완충용액의 pH

Henderson-Hasselbalch 식

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

= 4.74 + log(0.004 / 0.004)

= 4.74

( 참고: 몰농도 대신 몰수 https://ywpop.tistory.com/13452 )

 

 

 

HCl의 몰수를 계산하면,

(0.75 mol/L) (2/1000 L) = 0.0015 mol HCl

 

 

300x250

 

 

약산 완충용액에 강산을 가하면,

X^-(aq) + H^+(aq) → HX(aq)

 

가한 강산의 몰수만큼

약산의 몰수는 생성(증가)되고,

짝염기의 몰수는 소비(감소)된다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/16402 )

 

 

 

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

= 4.74 + log( (0.004 – 0.0015) / (0.004 + 0.0015) )

= 4.40

 

 

 

답: pH = 4.40

( 참고: 아세트산 완충용액에 강산을 가하면, 완충용액의 pH는 약간 감소한다. )

 

 

 

 

[참고] pH 4.74인 0.2 M CH3COONa 완충용액의 의미

CH3COONa 용액이라면 모를까,

“CH3COONa만의 완충용액”은 존재할 수 없습니다.

( 참고: 완충용액이란 https://ywpop.tistory.com/7093 )

 

이 때문에 CH3COONa 완충용액이란

“CH3COOH + CH3COONa”로 만든

완충용액을 의미합니다.

 

또한 “pH 4.74”란 지문 역시,

CH3COONa 완충용액이란

“CH3COOH + CH3COONa”로 만든

완충용액을 의미합니다.

 

왜냐하면,

0.2 M CH3COONa 용액의 pH는

절대로 4.74가 될 수 없기 때문입니다.

 

왜? CH3COONa는 약산의 짝염기이므로,

즉 CH3COONa는 염기성염이므로,

용액의 pH는 7보다 커야하기 때문입니다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/19724 )

 

 

 

 

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