Maleic acid (pK1 = 1.9, pK2 = 6.3) 0.10 M 수용액 10.0 mL

Maleic acid (pK1 = 1.9, pK2 = 6.3) 0.10 M 수용액 10.0 mL

 

 

Maleic acid (pKa1 = 1.9, pKa2 = 6.3) 0.10 M 수용액 10.0 mL에

같은 농도의 NaOH 수용액 15.0 mL를 가했을 때의 pH 값

 

 

 

Maleic acid를 잘 모르더라도

pKa1 값과 pKa2 값이 주어졌기에,

Maleic acid는 2가산임을 눈치채야 한다.

 

Maleic acid를 H2A라 두면,

> 1단계: H2A(aq) ⇌ H^+(aq) + HA^-(aq) ... pKa1 = 1.9

> 2단계: HA^-(aq) ⇌ H^+(aq) + A^2-(aq) ... pKa2 = 6.3

 

 

 

Maleic acid의 몰수

= (0.10 mol/L) (10.0/1000 L)

= 0.0010 mol H2A

 

 

 

H2A(aq) ⇌ 2H^+(aq) + A^2-(aq)

 

0.0010 mol H2A는

0.0020 mol H^+를 내놓는다.

 

 

 

H2A + 2NaOH → Na2A + 2H2O

 

1 mol H2A 완전 중화에 필요한 NaOH의 몰수는 2 mol.

 

 

 

NaOH의 몰수

= (0.10 mol/L) (15.0/1000 L)

= 0.0015 mol NaOH

= 0.0015 mol OH^-

 

 

반응형

 

 

0.0015 mol OH^- 중에서,

 

0.0010 mol OH^-는 1단계의 H^+를 전부 중화시키고,

H2A(aq) ⇌ H^+(aq) + HA^-(aq)

 

0.0005 mol OH^-는 2단계의 H^+의 1/2만 중화시키므로,

HA^-(aq) ⇌ H^+(aq) + A^2-(aq)

 

중화 반응 후,

> 남아있는 HA^-(약산)의 몰수 = 0.0005 mol

> 생성된 A^2-(짝염기)의 몰수 = 0.0005 mol

 

 

 

약산과 짝염기가 동시에 존재하므로,

용액의 pH는 Henderson-Hasselbalch 식으로 계산할 수 있다.

 

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

( 참고 https://ywpop.tistory.com/1926 )

 

= 6.3 + log(0.0005 / 0.0005)

= 6.3

 

 

 

답: pH = 6.3

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/22399 ]

0.1 M H2A 25 mL + 0.05 M NaOH 적정. 60 mL

 

[ 동일 예제 https://ywpop.tistory.com/6546 ]

 

 

 

[키워드] 약산-강염기 적정 기준, 이양성자산 + 강염기 적정 기준, 2가산 + 강염기 적정 기준, H2A + NaOH 적정 기준