pH 11.17인 NH3 용액의 몰농도

pH 11.17인 NH3 용액의 몰농도

 

 

pH = 11.17인 NH3 수용액의 몰농도는 얼마인가?

단, NH3의 Kb = 1.8×10^(-5)

 

 

A solution of NH3 in water has a pH of 11.17.

What is the molarity of the solution?

 

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[참고] 약염기와 염기 해리 상수, Kb

[ https://ywpop.tistory.com/15325 ]

 

 

 

약염기인 NH3는 물에서 다음과 같이 이온화한다.

 

 

 

 

위 반응의 평형 상수식, 즉 염기 해리 상수식을 나타내면 다음과 같다.

 

 

 

 

문제에서 요구하는 NH3 수용액의 몰농도(C)를 구하기 위해서는

x, 즉 평형에서의 수산화 이온(OH^-)의 농도를 알아야 되는데,

이 값은 용액의 pH로부터 구할 수 있다.

 

 

 

 

[OH^-] 값을 염기 해리 상수식에 대입하면 다음과 같다.

 

 

 

 

약염기인 NH3의 이온화 결과 생성되는 [OH^-] 값,

즉 1.48×10^(-3) M은 C에 비하면 매우 작을 것으로 예상되기 때문에,

위 식은 C – (1.48×10^(-3)) ≒ C 로 근사처리하여

다음과 같이 간단히 풀 수 있다.

 

 

 

 

단, x 값이 C 값의 5% 미만일 경우에

C–x ≒ C 근사처리가 가능하기 때문에,

반드시 계산 후 검증을 해야 한다.

 

0.12 M × (5/100) = 0.006 M > 0.00148 M

 

 

 

검증 결과, 0.12의 5%인 0.006이 0.00148보다 크기 때문에

C–x ≒ C 근사처리는 가능하다.

 

 

 

 

 

NH3 + H2O ⇌ NH4^+ + OH^-

 

NH3(g) + H2O(l) ⇌ NH4^+(aq) + OH^-(aq)

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/4294 ] 약산의 초기농도, Ka, pH 관계식

 

 

 

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