5.0×10^(-8) M HClO4 용액의 pH

5.0×10^(-8) M HClO4 용액의 pH

단, 물의 자동 이온화를 고려할 것.

 

 

Calculate the pH of 5.0×10^(-8) M HClO4.

What fraction of the total H^+ in this solution

is derived from the disassociation of water?

 

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▶ 참고: 매우 묽은 염산 용액의 pH

[ https://ywpop.tistory.com/4214 ]

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1) HClO4는 강산이므로, 100% 이온화된다고 가정하면,

[HClO4] = [H^+] = 5.0×10^(-8) M = 5E-8 M

 

 

 

2) 용매인 물의 자동 이온화 결과 생성된 [H^+]를 계산하면,

( 강산에서 이온화된 H^+ 이온이 용액 중에 존재하므로,

물의 자동 이온화에 의한 [H^+]는 약간 감소한다. )

( 참고: 물의 자동 이온화 https://ywpop.tistory.com/2704 )

 

 

... H2O(l) ⇌ H^+(aq) . + . OH^-(aq)

초기(M) ...... 5E-8 ........... 0

변화(M) ...... +x .............. +x

평형(M) ...... 5E-8 + x ...... x

 

 

 

Kw = [H^+][OH^-]

1.0×10^(-14) = (5.0×10^(-8) + x) (x)

 

x^2 + (5.0×10^(-8))x – (1.0×10^(-14)) = 0

 

 

 

근의 공식으로 x를 계산하면,

( 참고: 근의 공식 계산기 https://ywpop.tistory.com/3302 )

 

x = 7.8078×10^(-8)

≒ 7.8×10^(-8) M = 물의 [H^+]

 

 

 

3) 전체 [H^+]

= [강산의 H^+] + [물의 H^+]

= [5.0×10^(-8)] + [7.8×10^(-8)]

= 1.28×10^(-7) M

 

 

 

4) pH = –log[H^+] 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2706 )

 

pH = –log(1.28×10^(-7)) = 6.89

 

 

 

5) [(7.8×10^(-8)) / (1.28×10^(-7))] × 100 = 60.94%

61% of the H^+ comes from the disassociation of water.

 

 

 

답: pH = 6.89, 61%

 

 

 

 

[참고] 강산의 H^+ 이온에 의한

물의 자동 이온화 감소를 무시하면,

[강산의 H^+] + [물의 H^+]

= [5.0×10^(-8)] + [1.0×10^(-7)]

= 1.5×10^(-7) M

 

pH = –log(1.5×10^(-7)) = 6.82

 

 

 

 

[키워드] 매우 묽은 강산 용액의 pH 기준문서, 강산의 pH와 근의 공식 기준문서, 근의 공식과 강산의 pH 기준문서, 매우 묽은 HClO4 용액의 pH 기준문서, 물의 자동 이온화 고려 기준문서