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화학

약산-강염기 중화반응. Kw = Ka * Kb

by 영원파란 2016. 8. 14.

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약산-강염기 중화반응. Kw = Ka * Kb

 

 

다음 표는 25에서 산 HA, 염기 MOH, MA 수용액의 몰농도와 pH를 나타낸 것이다.

25에서 물의 이온곱 상수(Kw)1×10^(-14)이다.

 

수용액

HA(aq)

MOH(aq)

MA(aq)

몰농도(M)

0.01

0.1

1

pH

x

13

10

 

x?

 

-----------------------------------------

 

0.1 M MOHpH = 13 이므로, MOH는 강염기.

 

1 M MApH = 10 이므로, HA는 약산.

왜냐하면, 약산의 짝염기(A^-)는 비교적 강한 염기이므로,

다음과 같은 가수분해 반응이 일어나며,

그 결과 생성된 OH^- 이온 때문에, 염기성을 나타낸다.

A^-(aq) + H2O(l) HA(aq) + OH^-(aq)

 

Kb를 계산하면,

 

A^-(aq) + H2O(l) HA(aq) + OH^-(aq)

Kb = (x)(x) / C-x x^2 / C

 

염 수용액의 pOH = 4 이므로, [OH^-] = 10^(-4) M = x

Kb = [10^(-4)]^2 / 1 = 10^(-8)

 

Ka를 계산하면,

 

Kw = Ka * Kb

Ka = [1×10^(-14)] / [10^(-8)] = 10^(-6)

 

약산의 이온화 상수로부터, 평형에서 [H^+]를 계산하면,

HA(aq) + H2O(l) H3O^+(aq) + A^-(aq)

Ka = x^2 / C

x = sqrt [ (10^(-6)) * 0.01 ] = 0.0001 = [H^+]

 

pH = -log[H^+] = -log(0.0001) = 4

 

 

: x = 4

 

 

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