약산의 농도가 묽어질수록 약산의 해리백분율이 증가하는 이유

약산의 농도가 묽어질수록 약산의 해리백분율이 증가하는 이유

 

 

약산의 해리 백분율은 약산의 농도가 묽어질수록 증가한다.

그 이유를 설명하고, 예를 들어 증명해 보시오.

 

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약산, HA의 이온화 반응식을 나타내면,

HA(aq) ⇌ H^+(aq) + A^-(aq)

 

위 반응의 평형상수 식을 나타내면,

Ka = [H^+][A^-] / [HA]

 

특정 온도에서, Ka는, 글자 그대로, 상수이므로,

변하지 않는다, 즉 고정되어있다.

 

따라서 분모인 약산의 농도가 감소하면,

분자인 수소 이온의 농도가 증가해야만

Ka는 변하지 않을 것이다.

 

이 때문에

약산의 농도가 묽어지면, 약산의 해리백분율은 증가한다.

 

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예를 들어, 25℃에서 Ka = 0.0001 인 약산이 있다면,

 

1) [HA] = 1 M 인 경우,

Ka = [H^+][A^-] / [HA]

x^2 / 1 = 0.0001

x = (0.0001)^(1/2) = 0.01 M = [H^+]

( 계산 설명 http://ywpop.tistory.com/4294 )

 

해리백분율을 계산하면,

(0.01 / 1) * 100 = 1%

( 계산 설명 http://ywpop.tistory.com/3146 )

 

 

2) [HA] = 0.1 M 인 경우,

Ka = [H^+][A^-] / [HA]

x^2 / (0.1) = 0.0001

x = (0.0001*0.1)^(1/2) = 0.0032 M = [H^+]

 

해리백분율을 계산하면,

(0.0032 / 0.1) * 100 = 3.2%

 

 

약산의 농도가 1 M에서 0.1 M로 감소했을 때,

해리백분율은 1%에서 3.2%로 증가했다.