pH가 다른 두 용액을 혼합했을 때, 혼합 용액의 pH 구하기

pH가 다른 두 용액을 혼합했을 때, 혼합 용액의 pH 구하기

 

 

예) pH가 12.09인 Sr(OH)2 용액 316 mL에 pH가 11.57인 NaOH 용액 235 mL를 혼합하여 만든 용액의 pH를 구하시오.

 

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염기성 용액의 pH는 용액 중에 존재하는 수산화 이온의 몰농도에 의해 결정됩니다.

따라서 주어진 pH 값으로부터 수산화 이온의 몰농도를 구할 수 있습니다.

이때 필요한 관계식(공식)은 다음과 같습니다.

 

pOH = 14 – pH

pOH = -log[OH^-]

[OH^-] = 10^-pOH

 

 

이렇게 구한 수산화 이온의 몰농도와 주어진 부피로부터 수산화 이온의 몰수를 구해 놓습니다.

 

 

Sr(OH)2 용액에 들어있는 수산화 이온의 몰수 구하기

 

pOH = 14 – 12.09 = 1.91

[OH^-] = 10^-1.91 = 0.0123 M

0.0123 mol/L × 0.316 L = 0.0039 mol

 

 

NaOH 용액에 들어있는 수산화 이온의 몰수 구하기

 

pOH = 14 – 11.57 = 2.43

[OH^-] = 10^-2.43 = 0.0037 M

0.0037 mol/L × 0.235 L = 0.00087 mol

 

 

이제 두 용액을 혼합했으니, 혼합 용액 중에 존재하는 수산화 이온의 전체 몰수는 각 용액에 존재하는 수산화 이온의 몰수의 합과 같고, 전체 용액의 부피는 각 용액의 부피의 합과 같습니다. 이로부터 혼합 용액 중에 존재하는 수산화 이온의 몰농도를 구할 수 있습니다.

 

수산화 이온의 몰농도를 구했으면, 앞의 관계식으로부터 pH를 구할 수 있습니다.

 

 

혼합 용액의 pH 구하기

 

[OH^-] = [(0.0039+0.00087)mol] / [(0.316+0.235)L]

= 0.008657 M

pOH = -log(0.008657) = 2.06

pH = 14 – 2.06 = 11.94

 

 

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