가수분해. 0.046 M 벤조산나트륨 용액의 pH

가수분해. 0.046 M 벤조산나트륨 용액의 pH

(벤조산의 Ka = 6.5×10^-5)

 

 

Calculate the pH in 0.046 M sodium benzoate

(Ka for benzoic acid is 6.5×10^-5)

 

Calculate the concentrations of all species present (Na^+, C6H5CO2^-, C6H5CO2H, H3O^+ and OH^-) in 0.046 M sodium benzoate.

 

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C6H5COONa는 가용성염이므로, 거의 100% 이온화된다고 가정한다.

C6H5COONa(aq) → Na^+(aq) + C6H5COO^-(aq)

[C6H5COONa] = [Na^+] = [C6H5COO^-] = 0.046 M

 

 

C6H5COO^-는 약산인 C6H5COOH의 짝염기이므로,

비교적 강한 염기 ---> 물과 가수분해

C6H5COO^-(aq) + H2O(l) ⇌ C6H5COOH(aq) + OH^-(aq)

 

 

Kh = Kb = [C6H5COOH][OH^-] / [C6H5COO^-]

= x^2 / (0.046 – x)

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

 

 

Ka × Kb = Kw

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

Kb = Kw / Ka

= (10^(-14)) / (6.5×10^(-5)) = 1.5×10^-10

 

 

(0.046 – x) ≒ 0.046 이라 가정하면,

x^2 / (0.046) = 1.5×10^-10

x = [(1.5×10^(-10)) (0.046)]^(1/2)

= 2.6×10^-6 M = [OH^-]

 

 

5% 검증하면,

0.046 × (5/100) = 0.0023 > 2.6×10^-6 이므로, 통과.

 

 

pOH = -log[OH^-] = -log(2.6×10^(-6)) = 5.59

pH = 14 - pOH = 8.41

 

 

답: pH = 8.41

 

 

[참고] 0.046 M 벤조산나트륨 용액 중 존재하는 모든 화학종의 농도

[Na^+] = 0.046 M

[C6H5COO^-] = 0.046 - (2.6×10^(-6)) = 0.0459974 ≒ 0.046 M

[C6H5COOH] = [OH^-] = 2.6×10^-6 M

[H3O^+] = 10^-pH = 10^(-8.41) = 3.9×10^-9 M

 

 

[ 관련 글 http://ywpop.tistory.com/8603 ]

 

 

[키워드] 약산염의 가수분해, 벤조산나트륨의 가수분해, C6H5COONa의 가수분해