아세트산 완충용액. 1 M 염산 용액 1 mL를 가했을 때의 [H^+]

아세트산 완충용액. 1 M 염산 용액 1 mL를 가했을 때의 [H^+]

 

 

(1) 0.4 M 아세트산 용액 50 mL와 0.4 M 아세트산나트륨 용액 50 mL를 혼합한 용액의 [H^+]와 pH를 구하시오.

(단, 아세트산의 Ka = 2.8×10^-5; log 2.8 = 0.45)

 

1 M 염산 용액 1 mL를

(2) (1)의 용액에 가했을 때의 [H^+]와

(3) 물 100 mL에 가했을 때의 [H^+]를 구하시오.

 

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(1)

▶ Henderson-Hasselbalch 식 ( 설명 http://ywpop.tistory.com/1926 )

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

= -log(2.8×10^-5) + log(0.4/0.4)

= -log(2.8) - log(10^-5)

= -0.45 + 5

= 4.55

 

pH = -log[H^+] = 4.55

[H^+] = 10^-4.55 = 2.82×10^-5 M

 

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(2)

a) HCl을 가하기 전...

CH3COOH의 몰수 = (0.4 mol/L) × 0.050 L = 0.02 mol

CH3COO^-의 몰수 = (0.4 mol/L) × 0.050 L = 0.02 mol

HCl의 몰수 = (1 mol/L) × 0.001 L = 0.001 mol

 

 

b) HCl을 가한 후...

CH3COO^-(aq) + H^+(aq) → CH3COOH(aq)

HCl의 몰수만큼, 짝염기의 몰수는 감소, 약산의 몰수는 증가.

( 설명 http://ywpop.tistory.com/2715 )

 

CH3COOH의 몰수 = 0.02 + 0.001 = 0.021 mol

CH3COO^-의 몰수 = 0.02 - 0.001 = 0.019 mol

 

 

c) pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

= 4.55 + log(0.019/0.021) = 4.51

 

[H^+] = 10^-4.51 = 3.09×10^-5 M

 

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3)

[H^+] = 0.001 mol / 0.101 L = 0.0099 M

 

 

[ 관련 예제 http://ywpop.tistory.com/7489 ]