약산-강염기 중화적정. 0.5 M CH3COOH + 0.5 M NaOH. 당량점

약산-강염기 중화적정. 0.5 M CH3COOH + 0.5 M NaOH. 당량점

 

 

0.5 M 아세트산 25 mL를 0.5 M 수산화나트륨으로 적정하는 경우,

당량점에서 용액의 pH는?

단, 아세트산의 Ka = 2×10^(-5)

 

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

▶ 참고: 약산-강염기 적정

[ https://ywpop.tistory.com/2736 ]

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

 

CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l)

CH3COOH : NaOH = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

당량점에서, CH3COOH의 몰수 = NaOH의 몰수

( 당량점에서, H^+의 몰수 = OH^-의 몰수 )

 

 

 

CH3COOH의 몰수를 계산하면,

(0.5 mol/L) × 0.025 L = 0.0125 mol CH3COOH

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7787 )

 

 

 

당량점에서 NaOH의 몰수 = 0.0125 mol 이므로,

가한 NaOH의 부피를 계산하면,

0.0125 mol / (0.5 mol/L) = 0.025 L = 25 mL NaOH

 

 

 

또는 CH3COOH : NaOH = 1 : 1 반응하고,

산과 염기의 몰농도가 같으므로,

0.5 M NaOH 25 mL를 가하면, 용액은 당량점에 도달한다.

 

 

 

약산의 짝염기인 CH3COO^- 이온은 비교적 강한 염기이므로,

용매인 물과 가수분해 반응이 일어나서 OH^- 이온이 생성되기 때문에,

당량점에서 용액의 pH는 7 이상이 된다.

 

즉, 당량점에서 약산의 짝염기염(CH3COONa)의 가수분해 반응 결과,

생성되는 OH^- 때문에, 용액은 중성이 되지 않는다.

( 참고: 가수분해 https://ywpop.tistory.com/5502 )

 

 

 

당량점에서 CH3COONa의 몰농도를 계산하면,

0.0125 mol / (0.025+0.025 L) = 0.25 M CH3COONa

 

 

 

CH3COONa의 가수분해 반응 결과, 생성되는 OH^-의 농도를 계산하면,

CH3COO^-(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COOH(aq) + OH^-(aq)

0.25–x ................................. x ......................... x

 

 

Kh = Kb = Kw / Ka

= (10^(-14)) / (2×10^(-5))

= 5×10^(-10)

 

 

Kb = (x)(x) / (0.25–x)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

5×10^(-10) = x^2 / (0.25–x)

 

 

(0.25–x) ≒ 0.25 라고 근사처리하면,

x = (5×10^(-10) × 0.25)^(1/2)

= 1.118×10^(-5) M = [OH^-]

 

 

 

pOH = –log[OH^-]

= –log(1.118×10^(-5)) = 4.95

 

 

pH = 14 – 4.95 = 9.05

 

 

 

답: pH = 9.05

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/13662 ] 0.50 M 아세트산 25 mL + 0.50 M NaOH. 당량점 pH. CH3COOH의 pKa = 4.75

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/2949 ] 0.1 M CH3COOH 50 mL + 0.1 M NaOH. 당량점 pH

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/4039 ] 약산-강염기 적정에서 당량점에서의 pH가 7보다 높은 이유

 

 

 

[키워드] CH3COOH + NaOH 당량점 pH 기준문서, 0.50 M CH3COOH 25 mL + 0.50 M NaOH. 당량점 pH 기준문서, CH3COOH + NaOH 적정 기준문서, CH3COOH + NaOH 당량점 기준문서