1.0 M NH4Cl 용액의 pH

1.0 M NH4Cl 용액의 pH

pH of 1.0 M NH4Cl

( NH3의 Kb = 1.8×10^–5 )

 

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NH4Cl은 가용성염이므로, 물에서 거의 100% 이온화됩니다.

NH4Cl(aq) → NH4^+(aq) + Cl^-(aq)

 

 

[NH4Cl] : [NH4^+] = 1 : 1 계수비(= 몰수비)이므로,

[NH4Cl] = [NH4^+] = 1.0 M

 

 

NH4^+ 이온은 약염기의 짝산이므로, 물과 가수분해 반응이 일어납니다.

NH4^+(aq) + H2O(l) ⇌ NH3(aq) + H3O^+(aq)

---> 가수분해 결과 H3O^+ (= H^+)가 생성되기 때문에,

약염기의 짝산으로 이루어진 염은 산성 염.

( 참고: 산-염기 반응에서 가수분해 https://ywpop.tistory.com/5502 )

 

 

이 반응의 평형상수 식은 다음과 같습니다.

Ka = [NH3][H3O^+] / [NH4^+]

 

 

Ka는 다음 관계식으로부터 계산합니다.

Ka = Kw / Kb

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/2937 )

= (1.0×10^–14) / (1.8×10^–5) = 5.6×10^-10

( NH3의 Kb = 1.8×10^–5 )

 

 

평형상수 식에 값들을 대입해서 x를 계산합니다.

Ka = (x)(x) / (C-x) ≒ x^2 / C

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

5.6×10^-10 = x^2 / 1.0

 

x = [(5.6×10^(-10))(1.0)]^(1/2)

= 2.37×10^-5 M = [H^+]

 

 

pH = -log[H^+] = -log(2.37×10^(-5)) = 4.63

 

 

또는

 

Ka = Kw / Kb = x^2 / C

 

x = (Kw•C / Kb)^(1/2)
= ( (10^-14) (1.0) / (1.8×10^–5) )^(1/2)
= 2.357×10^–5 M = [H^+]

 

 

답: pH = 4.63

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/8564 ] 0.1 M NH4NO3 용액의 pH

 

 

 

[키워드] 약염기의 짝산(NH4^+)으로 이루어진 염은 산성 염, NH4Cl의 가수분해, NH4Cl 용액의 가수분해