13.58 g tris(hydroxymethyl)aminomethane 5.03 g tris hydrochloride

13.58 g tris(hydroxymethyl)aminomethane 5.03 g tris hydrochloride

 

 

13.58 g tris(hydroxymethyl)aminomethane(분자량=121.14)와

5.03 g tris hydrochloride(분자량=157.60)를 혼합한 수용액 100 L에

1.00 M 염산 10.0 mL을 첨가하였을 때의 pH는 약 얼마인가?

(단, tris 짝산의 pKa = 8.072이다.)

 

 

13.58 g의 tris(hydroxymethyl) aminomethane(분자량=121.14)와

5.03 g의 tris hydrochloride(분자량=157.60)를 혼합한 수용액 100 L에

1.00 M 염산 10.0 mL을 첨사하였을 때의 pH는 약 얼마인가?

(단, tris 짝산의 pKa = 8.072이다.)

① 7.43

② 7.85

③ 8.46

④ 9.27

 

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tris(hydroxymethyl)aminomethane의 몰수를 계산하면,

13.58 g / (121.14 g/mol) = 0.1121 mol 약염기 (= 짝염기)

 

tris hydrochloride의 몰수를 계산하면,

5.03 g / (157.60 g/mol) = 0.031916 mol 짝산 (= 약산)

 

 

 

Henderson-Hasselbalch 식

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

( 참고 https://ywpop.tistory.com/1926 )

 

= 8.072 + log(0.1121 / 0.031916)

= 8.6176

---> tris buffer의 pH

 

 

 

[참고1]

tris 짝산의 pKa 값이 주어졌기에,

pOH = pKb + log([짝산]/[약염기]) 대신

pH = pKa + log([짝염기]/[약산]) 식을 사용했다.

 

 

[참고2]

이 실험에 나오는 모든 용질은

같은(동일한) 용기 속에 함께 존재하기 때문에,

용액의 부피는 동일하다.

---> 몰농도 대신 몰수를 사용해도 된다.

 

 

 

약염기 완충용액에 강산을 가하면,

B(aq) + H^+(aq) → BH^+(aq) 또는

tris(aq) + H^+(aq) → tris-H^+(aq)

 

가한 강산의 몰수만큼,

약염기(tris)의 몰수는 감소(소비)되고,

짝산(tris-H^+)의 몰수는 증가(생성)된다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/5442 )

 

 

 

(1.00 mol/L) (10.0/1000 L) = 0.01 mol HCl

---> 가한 강산의 몰수

 

 

 

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

= 8.072 + log([0.1121–0.01] / [0.031916+0.01])

= 8.4586

 

---> 강산을 가하면, 쬐끔이나마,

완충용액의 pH는 감소한다. 검산용으로 활용(체크)할 것.

 

 

 

답: ③ 8.46

 

 

 

 

 

 

 

[키워드] tris buffer 기준문서