0.1 M Na2CO3 용액의 pH

0.1 M Na2CO3 용액의 pH

pH of 0.1 M Na2CO3 solution

 

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Na2CO3는 가용성염이므로, 물에서 거의 100% 이온화됩니다.

Na2CO3(aq) → 2Na^+(aq) + CO3^2-(aq)

 

 

 

[Na2CO3] = [CO3^2-] = 0.1 M

 

 

 

약산의 짝염기인 CO3^2- 이온은 물과 가수분해 반응이 일어납니다.

CO3^2-(aq) + H2O(l) ⇌ HCO3^-(aq) + OH^-(aq)

 

 

 

이 반응의 평형상수 식은 다음과 같습니다.

Kh = Kb = [HCO3^-][OH^-] / [CO3^2-] = (x)(x) / (C-x)

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

 

 

Kb = Kw / Ka

= (1.0×10^–14) / (5.6×10^–11) = 1.8×10^-4

* 탄산(H2CO3)의 Ka2 = 5.6×10^–11

 

 

 

1.8×10^-4 = x^2 / (0.1)

x = [(1.8×10^-4) (0.1)]^(1/2)

= 0.00424 M = [OH^-]

 

 

 

pOH = -log[OH^-] = -log(0.00424) = 2.37

pH = 14 – pOH = 11.63

 

 

 

답: pH = 11.63

 

 

 

 

[참고] 용액 중 모든 화학종의 농도

[Na^+] = 2 × 0.1 = 0.2 M

[CO3^2-] = 0.1 – 0.00424 = 0.09576 M ≒ 0.1 M

[HCO3^-] = [OH^-] = 0.00424 M