약산의 초기 농도와 Ka로부터 pH 구하기 예제

약산의 초기 농도와 Ka로부터 pH 구하기 예제

 

 

[예제 1] 25℃, 0.5 M HF 용액의 pH를 구하시오.

HF의 Ka = 6.8×10^(-4)

 

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▶ 참고: 약산의 초기농도, Ka, pH 관계식

[ https://ywpop.tistory.com/4294 ]

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근의 공식을 이용하여 x를 계산할 수 있지만,

약산의 이온화 결과 생성되는 [H^+], 즉 x 값이 매우 작기 때문에,

0.5 – x ≒ 0.5 로 근사처리하여, 간단히 x를 구할 수 있다.

> 단, x 값이 초기 농도의 5% 미만일 경우에만.

> 따라서 계산 후 반드시 5% 검증할 것.

 

 

 

 

 

 

 

[ 5% 검증하는 다른 방법 ]

① ( x / 초기농도) × 100 = y%

② 5% > y% 이면, “초기농도 – x ≒ 초기농도” 근사식은 가능(타당)함.

 

 

(0.018 / 0.5) × 100 = 3.6%

5% > 3.6% 이므로, “0.5 – x ≒ 0.5” 근사식은 가능(타당)함.

 

 

 

[ 참고 ] 만약 근사식이, “0.1 + 2x ≒ 0.1” 과 같이 2x 일 때,

x = 0.0002 이면, 5% 검증은

[(2 × 0.0002) / 0.1] × 100 = 0.4%

5% > 0.4% 이므로 “0.1 + 2x ≒ 0.1” 근사식은 가능(타당)함.

 

 

 

 

[예제 2] 3 g의 아세트산(CH3COOH, 몰질량 = 60 g/mol)을

증류수에 용해시켜 1 L로 만들었다. 이 용액의 [H^+]와 pH는?

아세트산의 Ka = 1.75×10^(-5)

 

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> 아세트산의 mol수 = 3 g / (60 g/mol) = 0.05 mol

> 아세트산의 몰농도 = 0.05 mol / 1 L = 0.05 M

 

 

 

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/2947 ] ascorbic acid 용액의 pH 계산

 

 

 

[키워드] HF 용액의 pH 기준문서, 아세트산 용액의 pH 기준문서, C – x = C 기준문서, 5% 검증 기준문서, C – x = C 사전, 5% 검증 사전