매우 묽은 농도의 강산 강염기 용액의 pH

pH of 10^(-7) M NaOH solution

매우 묽은 농도의 강산 강염기 용액의 pH

매우 낮은 농도의 강산 강염기 용액의 pH

 

 

10^(-7) M NaOH 용액의 pH를 구하시오.

 

 

 

10^(-7) M 이하의 산-염기 용액의 pH를 계산할 경우에는

물의 자동이온화(auto-ionization) 결과 생성되는

수소 이온 또는 수산화 이온의 농도를 고려해야 한다.

( 참고: 물의 자동이온화 https://ywpop.tistory.com/2704 )

 

 

 

 

 

NaOH는 강전해질이므로, 물에서 거의 100% 이온화되기 때문에,

수산화 이온의 농도도 1.0×10^(-7) M 이 된다.

 

NaOH(aq) → Na^+(aq) + OH^-(aq)

 

NaOH : OH^- = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

[NaOH] = [OH^-] = 1.0×10^(-7) M

 

 

 

문제에서 염기를 다루고 있기 때문에,

용액 중에 존재하는 수산화 이온의 전체 농도는 다음과 같이 구한다.

 

[OH^-] = [물의 수산화 이온] + [NaOH의 수산화 이온]

= (1.0×10^(-7) M) + (1.0×10^(-7) M)

= 2.0×10^(-7) M

 

 

 

수산화 이온의 농도로부터 pOH를 계산하면,

pOH = –log[OH^-]

= –log(2.0×10^(-7)) = 6.69897

 

 

 

따라서

10^(-7) M NaOH 용액의 pH는

pH + pOH = 14

 

pH = 14 – pOH

= 14 – 6.69897 = 7.30103

 

 

 

답: pH = 7.30

 

 

---------------------------------------------------

 

반응형

 

[참고] 10^(-9) M NaOH 용액의 pH

 

[OH^-] = [물의 수산화 이온] + [NaOH의 수산화 이온]

= (1.0×10^(-7) M) + (1.0×10^(-9) M)

= 1.01×10^(-7) M

 

 

pOH = –log[OH^-]

= –log(1.01×10^(-7)) = 6.99568

 

 

pH = 14 – pOH

= 14 – 6.99568 = 7.00432

 

※ 염기 수용액이므로,

용액의 pH 값은 7보다 작을 수 없다.

 

 

 

 

10^(-12) M NaOH인 경우, 물에 의한 [OH^-] = 10^(-7) M을 고려하면,

[OH^-] = (10^(-12)) + (10^(-7)) = 1.00001×10^(-7) M

pOH = –log(1.00001×10^(-7)) = 6.9999957

pH = 14 – 6.9999957 = 7.0000043 ≒ 7.00

 

 

또는

10^(-12) M보다 더 묽은 용액에서는

강염기에서 이온화된 [OH^-]를 무시할 수 있기 때문에,

왜냐하면, (10^(-12)) M <<< (10^(-7)) M 이므로,

[OH^-] = (10^(-12)) + (10^(-7)) ≒ 10^(-7) M

pOH = –log(10^(-7)) = 7

pH = 14 – 7 = 7

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/4214 ] 10^(-7) M HCl 용액의 pH

 

 

 

[키워드] 매우 묽은 강산 기준문서, 매우 묽은 강염기 기준문서, 매우 묽은 강염기 용액의 pH 기준문서, 매우 묽은 NaOH 용액의 pH 기준문서, 매우 묽은 강산 사전, 매우 묽은 강염기 사전, 매우 묽은 강염기 용액의 pH 사전, 매우 묽은 NaOH 용액의 pH 사전, 매우 낮은 강산 기준문서, 매우 낮은 강염기 기준문서, 매우 낮은 강염기 용액의 pH 기준문서, 매우 낮은 NaOH 용액의 pH 기준문서, 매우 낮은 강산 사전, 매우 낮은 강염기 사전, 매우 낮은 강염기 용액의 pH 사전, 매우 낮은 NaOH 용액의 pH 사전