완충용액. 염과 강산. NaCH3COO + HCl

완충용액. 염과 강산. NaCH3COO + HCl

 

 

1.0 M NaCH3COO 용액 500 mL를 준비하였다. 여기에 몇 g의 HCl를 첨가해야 pH = 5.00인 완충 용액을 만들 수 있는가? (CH3COOH의 Ka = 1.8×10^-5)

 

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pH = pKa + log([A^-]/[HA])

5.00 = -log(1.8e-5) + log([A^-]/[HA])

log([A^-]/[HA]) = 5.00 + log(1.8e-5) = 0.2553

[A^-]/[HA] = 10^0.2553 = 1.8

---> [HA] : [A^-] = 1 : 1.8 비로 존재하면 된다.

 

 

1.0 M NaCH3COO 용액 500 mL에 들어있는 CH3COO^-의 몰수

= (1.0 mol/L) * 0.500 L = 0.5 mol A^-

 

HCl(aq) + NaCH3COO(aq) → NaCl(aq) + CH3COOH(aq)

HCl : NaCH3COO : CH3COOH = 1 : 1 : 1 계수비(몰수비)이므로,

가해준 HCl의 몰수(x)만큼,

NaCH3COO(A^-)의 몰수는 감소, CH3COOH(HA)의 몰수는 증가.

 

[HA] : [A^-] = 1 : 1.8 = x : 0.5-x

1.8x = 0.5 – x

2.8x = 0.5

x = 0.5 / 2.8 = 0.1786 mol HA = 가해준 HCl의 몰수

0.5 – 0.1786 = 0.3214 mol A^- = 반응하고 남은 A^-의 몰수

 

검산해보면,

pH = -log(1.8e-5) + log(0.3214/0.1786) = 5

 

 

HCl의 몰질량 = 36.46 g/mol

0.1786 mol * (36.46 g/mol) = 6.512 g HCl

 

 

답: 6.512 g

 

 

[키워드] 염과 강산으로 완충용액 만들기