HA 완충용액의 pH 예제

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.