10% NaOH 용액으로 pH 8 용액을 pH 10~11로 만들기

10% NaOH 용액으로 pH 8 용액을 pH 10~11로 만들기

 

 

pH 8인 물 1 L에 10% NaOH 용액을 넣어서

pH를 10~11로 맞추려고 한다.

이때 필요한 10% NaOH 용액의 질량(g)은?

 

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① pH 8인 물 1 L에 들어있는 OH- 이온의 몰농도와 몰수를 계산하면,

pH + pOH = 14

pOH = 14 - pH = 14 - 8 = 6

pOH = -log[OH-] = 6

[OH-] = 10^(-6) M

(10^(-6) mol/L) * 1 L = 10^(-6) mol OH-

 

② 만약 pH 10으로 맞춘다면,

pH 10인 물 1 L에 들어있는 OH- 이온의 몰농도와 몰수를 계산하면,

pOH = 14 - 10 = 4

[OH-] = 10^(-4) M

(10^(-4) mol/L) * 1 L = 10^(-4) mol OH-

 

③ 따라서 넣어주어야 할 OH- 이온의 몰수는

10^(-4) - 10^(-6) = 9.9*10^(-5) mol OH-

 

④ 10% NaOH 용액의 몰농도는 2.77775 M이므로,

( 2.77775 M 설명 http://ywpop.tistory.com/5478 )

9.9*10^(-5) mol OH- 이온을 포함하는 10% NaOH 용액의 부피를 계산하면,

2.77775 M = (9.9*10^(-5) mol) / ? L

? = (9.9*10^(-5)) / 2.77775 = 3.5640*10^(-5) L = 0.03564 mL

 

⑤ 10% NaOH 용액의 밀도 = 1.1111 g/mL 이므로,

10% NaOH 용액 0.03564 mL의 질량은

0.03564 mL * (1.1111 g/mL) = 0.0396 g

 

⑥ 10% NaOH 용액 0.0396 g 중 NaOH의 질량은

(? g / 0.0396 g) * 100 = 10%

? = 10 * 0.0396 / 100 = 0.00396 g 이므로,

10% NaOH 용액 0.0396 g 중 용매인 물의 질량과 부피는

0.0396 g - 0.00396 g = 0.03564 g = 0.03564 mL = 0.00003564 L

처음 용액의 부피가 1 L이므로, 0.00003564 L는 무시할 수 있다.

 

⑦ 같은 방식으로 pH 11로 맞출 경우,

필요한 10% NaOH 용액의 질량을 계산하면,

pOH = 14 - 11 = 3

[OH-] = 10^(-3) M

(10^(-3) mol/L) * 1 L = 10^(-3) mol OH-

10^(-3) - 10^(-6) = 0.000999 mol OH-

2.77775 M = 0.000999 mol / ? L

? = 0.000999 / 2.77775 = 0.0003596 L = 0.3596 mL

0.3596 mL * (1.1111 g/mL) = 0.3996 g

 

∴ 결론적으로, 10% NaOH 용액을 0.04 ~ 0.4 g 정도 넣으면,

용액의 pH를 10~11로 맞출 수 있다.

 

 

※ 이론적으로 계산하면 위와 같은데, 실제로 그렇게 될지 저도 궁금하군요. 혹시 실험해보시고, 이론대로 되었다면, 제 블로그에 코멘트 남겨주시면, 감사하겠습니다.^^