pH값이 다른 두 용액의 혼합

pH값이 다른 두 용액의 혼합

 

 

pH 7.5 용액과 미지시료를 9:1로 섞어서 pH 5.0이 나왔습니다.

이때 미지시료의 pH는 몇일까요?

 

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pH 5.0의 수소 이온(H+) 농도를 구하면,

pH = -log[H+] = 5.0

[H+] = 10^(-5.0) = 1.0×10^(-5) M

 

pH가 7.5이면 염기성이므로, 수산화 이온(OH-)의 농도를 구하면,

pH + pOH = 14

pOH = 14 – pH = 14 – 7.5 = 6.5

pOH = -log[OH-] = 6.5

[OH-] = 10^(-6.5) = 3.2×10^(–7) M

 

pH 7.5 용액 900 mL에 들어있는 OH-의 몰수는

3.2×10^(–7) mol/L × 0.9 L = 2.9×10^(–7) mol

 

미지시료 100 mL에 들어있는 H+의 몰수를 x라 두면,

 

H+(aq) + OH-(aq) → H2O(l)

즉 H+와 OH-는 1:1 반응하므로,

미지시료 100 mL와 pH 7.5 용액 900 mL를 섞었을 때,

중화반응 결과 남은 H+의 몰수 = 1.0×10^(-5) mol

[ 1.0×10^(-5) mol/L × (0.9 L + 0.1 L) = 1.0×10^(-5) mol ]

 

x - 2.9×10^(–7) = 1.0×10^(-5)

x = 1.0×10^(-5) + 2.9×10^(–7) = 1.0×10^(–5) mol

 

따라서 x의 몰농도와 pH는

1.0×10^(–5) mol / 0.1 L = 0.0001 M

pH = -log[H+] = -log(0.0001) = 4