What is resulting pH 10 mmol HCl 1 L 0.1 M phosphate buffer pH 7.00

What is resulting pH 10 mmol HCl 1 L 0.1 M phosphate buffer pH 7.00

 

 

What is the resulting pH if 10 millimoles of HCl is added to

1 liter of a 0.1 M phosphate buffer at pH 7.00 (pKa=6.82)?

 

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▶ 참고: 아세트산 완충용액에 강산 또는 강염기를 가했을 때

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

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pH = 7.00 이므로,

NaH2PO4(약산)와 Na2HPO4(짝염기).

H2PO4^-(aq) ⇌ H^+(aq) + HPO4^2-(aq)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7182 )

 

 

 

H2PO4^-와 HPO4^2-는

화학식이 비슷해서 헷갈리므로

각각 acid와 base를 의미하는

A와 B로 나타내겠다.

 

 

 

Henderson-Hasselbalch 식

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

( 참고 https://ywpop.tistory.com/1926 )

 

 

 

pH = pKa + log([B]/[A])

 

7.00 = 6.82 + log([B]/[A])

 

log([B]/[A]) = 7.00 – 6.82 = 0.18

 

[B]/[A] = 10^0.18 = 1.51

 

[B] = 1.51[A]

 

 

 

[A] + [B] = 0.1 M 이므로,

[A] + 1.51[A] = 0.1

 

2.51[A] = 0.1

 

[A] = 0.1 / 2.51 = 0.04 M (약산) (H2PO4^-)

 

[B] = 0.1 – 0.04 = 0.06 M (짝염기) (HPO4^2-)

 

 

 

약산 완충 용액에 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 )

 

 

 

HCl의 몰수 = 0.010 mol 이므로,

 

pH = pKa + log([B]/[A])

= pKa + log([HPO4^2-]/[H2PO4^-])

= 6.82 + log( (0.06 – 0.010) / (0.04 + 0.010) )

= 6.82

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

 

 

 

답: pH = 6.82

---> 체크: 완충용액에 강산을 가하면,

완충용액의 pH는 약간 감소한다.

 

 

 

 

[키워드] 인산 완충용액 기준문서, 인산염 완충용액 기준문서