HA 완충용액의 pH 예제
다음은 25℃에서 1.0 M 산 HA와 1.0 M 염기 B의
이온화 반응식과 이온화상수이다.
HA(aq) + H2O(l) ⇌ A-(aq) + H3O+(aq) ... Ka = 1.0×10^-10
B(aq) + H2O(l) ⇌ BH+(aq) + OH-(aq) ... Kb = 1.0×10^-6
BH+(aq) + H2O(l) ⇌ B(aq) + H3O+(aq) ... Ka = ?
(단, 25℃에서 물의 이온곱상수, Kw = 1.0×10^-14 이다.)
이에 대한 설명 중에서,
BH+를 이용한 완충용액보다 HA를 이용한 완충용액의 pH가 낮다.
가 틀린 이유?
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짝산-짝염기 쌍에서, Ka × Kb = Kw 이므로,
( 참고 https://ywpop.tistory.com/2937 )
BH+(aq) + H2O(l) ⇌ B(aq) + H3O+(aq) ... Ka = ?
Ka = Kw / Kb = (1.0×10^-14) / (1.0×10^-6)
= 1.0×10^-8
From Henderson-Hasselbalch 식,
pH = pKa + log{[짝염기]/[약산]} 에서, [짝염기]=[약산] 일 때,
pH = pKa
HA를 이용한 완충용액의 pH = -log(1.0×10^-10) = 10
BH+를 이용한 완충용액의 pH = -log(1.0×10^-8) = 8
따라서
BH+를 이용한 완충용액보다 HA를 이용한 완충용액의 pH가 높다.
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