약산-강염기 적정(당량점 이전). 0.1 N CH3COOH + 0.1 N NaOH

약산-강염기 적정(당량점 이전). 0.1 N CH3COOH + 0.1 N NaOH

 

 

0.1 N CH3COOH 100 mL를 NaOH로 적정하고자하여 0.1 N NaOH 94.7 mL를 가했을 때, 이 용액의 pH는?

(단, CH3COOH의 해리상수 Ka = 1.8×10^-5)

 

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▶ 산-염기 중화 적정 과정에서 용액의 pH 계산: 약산-강염기 적정

( 설명 http://ywpop.tistory.com/2736 )

 

 

CH3COOH는 1가산이므로, 또는 당량수 = 1 eq/mol 이므로,

CH3COOH의 노르말농도 = 몰농도

 

NaOH는 1가염기이므로, 또는 당량수 = 1 eq/mol 이므로,

NaOH의 노르말농도 = 몰농도

( 산-염기의 노르말농도 설명 http://ywpop.tistory.com/3093 )

 

 

0.1 M CH3COOH 100 mL에 들어있는 CH3COOH의 몰수

= (0.1 mol/L) * 0.100 L = 0.01 mol

 

 

0.1 M NaOH 94.7 mL에 들어있는 NaOH의 몰수

= (0.1 mol/L) * 0.0947 L = 0.00947 mol

 

 

H^+의 몰수 > OH^-의 몰수 이므로, 중화점(당량점) 이전이다.

이때 가한 염기의 몰수만큼,

산의 몰수는 감소(소비)하고, 짝염기의 몰수는 증가(생성)한다.

 

 

남의 산의 몰수 = 0.01 - 0.00947 = 0.00053 mol

짝염기의 몰수 = 0.00947 mol

 

 

약산-강염기 적정 중에는 완충용액이 형성되므로,

용액의 pH는 Henderson-Hasselbalch식으로 계산한다.

( 식 설명 http://ywpop.tistory.com/1926 )

 

 

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

= -log(1.8×10^(-5)) + log(0.00947 / 0.00053)

= 5.9968

 

 

답: pH = 6.00

 

 

[ 관련 예제 http://ywpop.tistory.com/8801 ]

 

 

[참고] 적정 전 용액의 pH

pH = 1/2(pKa – log[HA])

= 1/2(-log(1.8×10^(-5)) – log(0.1))

= 2.8724 = 2.87

( 관련 예제 http://ywpop.tistory.com/7926 )