약염기-강산 적정. 당량점 pH. 0.20 M HCl with 0.20 M NH3

약염기-강산 적정. 당량점 pH. 0.20 M HCl with 0.20 M NH3

 

 

Calculate the pH at the equivalence point for the titration of

0.20 M HCl with 0.20 M NH3 (Kb = 1.8×10^(-5)).

 

 

 

[참고] 약염기-강산 적정

[ https://ywpop.tistory.com/2742 ]

 

 

 

가령,

0.20 M HCl 100 mL를 0.20 M NH3로 적정한다면,

HCl : NH3 = 1 : 1 반응하고, [HCl] = [NH3] 이므로,

당량점까지 가한 0.20 M NH3의 부피 = 100 mL

---> 당량점에서 전체 용액의 부피 = 200 mL

 

 

 

HCl의 몰수

= (0.20 mol/L) (100/1000 L)

= 0.020 mol

 

 

 

산-염기 중화 반응식

HCl(aq) + NH3(aq) → NH4^+(aq) + Cl^-(aq)

 

HCl : NH4^+ = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

당량점에서 NH4^+의 몰수 = 0.020 mol

 

 

 

NH4^+의 몰농도

= 0.020 mol / (200/1000 L)

= 0.10 M

 

 

300x250

 

 

약염기의 짝산의 가수분해 반응식

NH4^+(aq) + H2O(l) ⇌ NH3(aq) + H3O^+(aq)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/5502 )

 

Kh = Ka = Kw / Kb

= (1.0×10^(-14)) / (1.8×10^(-5))

= 5.6×10^(-10)

 

 

 

Ka = (x) (x) / (C–x)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

 

 

C–x ≒ C 라 근사처리하면,

Ka = x^2 / C

 

x = [Ka × C]^(1/2)

= [5.6×10^(-10) × 0.10]^(1/2)

= 7.5×10^(-6) M = [H3O^+]

 

 

 

pH = –log[H3O^+]

= –log(7.5×10^(-6))

= 5.12

 

 

 

답: pH = 5.12

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/23768 ]

0.05 M NH3 100.0 mL + 0.1 M HCl 50 mL 용액의 pH

 

 

 

[키워드] 약염기-강산 적정 기준, 약염기-강산 적정 당량점 기준, HCl-NH3 적정 기준, NH3 + HCl 적정 기준