pH 4.0인 용액과 pH 8.0인 용액의 혼합

pH 4.0인 용액과 pH 8.0인 용액의 혼합

 

 

pH 4.0인 용액과 pH 8.0인 용액을 동일한 비율로 혼합하였을 경우, 최종 pH는 얼마인가?

 

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중성이 pH 7.0이고, 강산에다 약염기를 넣은 상황이므로,

pH는 4.0에서 큰 변화가 없을 것으로 예상됩니다.

 

 

pH = -log[H^+] = 4.0

[H^+] = 10^-(4.0) = 0.0001 M

 

 

pH + pOH = 14.0

pOH = 14.0 – pH = 14.0 – 8.0 = 6.0

pOH = -log[OH^-] = 6.0

[OH^-] = 10^(-6.0) = 0.000001 M

 

 

가령 1 L씩 넣었다고 가정하면 (용액의 양에 상관없습니다.),

H^+의 mol수

= (0.0001 mol/L) × 1 L = 0.0001 mol

 

OH^-의 mol수

= (0.000001 mol/L) × 1 L = 0.000001 mol

 

 

H^+ : OH^- = 1 : 1 반응하므로,

중화되고 남은 H^+의 mol수는

0.0001 mol – 0.000001 mol = 0.000099 mol

 

 

용액의 양이 2 L이므로, H^+의 몰농도는

0.000099 mol / 2 L = 0.0000495 M

 

 

pH = -log(0.0000495) = 4.3

 

 

만약 100 mL씩 넣었다고 가정하면,

H^+의 mol수

= (0.0001 mol/L) × 0.1 L = 0.00001 mol

 

OH^-의 mol수

= (0.000001 mol/L) × 0.1 L = 0.0000001 mol

 

 

H^+ : OH^- = 1 : 1 반응하므로,

중화되고 남은 H^+의 mol수는

0.00001 mol – 0.0000001 mol = 0.0000099 mol

 

 

용액의 양이 0.2 L이므로, H^+의 몰농도는

0.0000099 mol / 0.2 L = 0.0000495 M

 

 

pH = -log(0.0000495) = 4.3

 

 

용액의 양에 상관없이 pH는 동일하며,

pH 변화 역시 예상대로 산성에서 크게 변하지 않았습니다.

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/13617 ] pH 6인 물 1 L와 pH 8인 물 1 L를 완전히 혼합한 경우 혼합된 물의 pH를 구하시오.

 

 

 

[키워드] 혼합 pH 기준문서, 혼합 용액의 pH 기준문서