RCOONa보다 (RCOO)2Ca의 pH가 더 낮은 이유

RCOONa보다 (RCOO)2Ca의 pH가 더 낮은 이유

 

 

같은 농도의 RCOONa 용액보다 (RCOO)2Ca 용액의 pH가 더 낮은 이유

 

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RCOO^- 이온은 약산인 RCOOH의 짝염기이므로,

비교적 강한 염기이다.

 

이 때문에 물과 가수분해반응이 일어나며,

RCOO^-(aq) + H2O(l) ⇌ RCOOH(aq) + OH^-(aq)

( 관련 설명 http://ywpop.tistory.com/5502 )

 

그 결과 OH^- 이온이 생성되기 때문에

약산의 짝염기로 이루어진 염의 수용액의 액성은 염기성이다.

 

 

같은 농도의 RCOONa 용액과 (RCOO)2Ca 용액에서

이온화되는 RCOO^- 이온의 농도는

RCOONa(aq) → Na^+(aq) + RCOO^-(aq)

(RCOO)2Ca(aq) → Ca^2+(aq) + 2RCOO^-(aq)

 

RCOONa보다 (RCOO)2Ca가 2배이므로,

가수분해 결과 생성되는 OH^- 이온의 농도 역시 2배가 될 것으로 예상된다.

 

그렇다면 (RCOO)2Ca 용액의 액성은 2배 더 염기성이 되므로,

같은 농도의 RCOONa 용액보다 (RCOO)2Ca 용액의 pH가 더 높을 것으로 예상된다.

 

 

그런데...

같은 농도의 RCOONa 용액보다 (RCOO)2Ca 용액의 pH가 더 낮다?

 

 

이것은 Ca(OH)2의 용해도가 다른 강염기에 비해 상당히 낮기 때문이다.

일부 문헌에서는 Ca(OH)2를 난용성염에 포함시켜 설명하기도 한다.

( 관련 설명 http://ywpop.tistory.com/2942 )

 

 

이 때문에 약산의 짝염기의 가수분해 결과 OH^- 이온이 생성되면,

Ca^2+(aq) + 2OH^-(aq) → Ca(OH)2(s)

와 같이 앙금 생성 반응에 의해 OH^- 이온이 소모되므로,

같은 농도의 RCOONa 용액보다 (RCOO)2Ca 용액의 pH가 더 낮게 되는 것이다.

 

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[참고] ‘약산의 음이온 + 강염기의 양이온’으로 이루어진 염의 가수분해 반응식을

RCOONa(aq) + H2O(l) → NaOH(aq) + RCOOH(aq)

와 같이 나타내지는 않는다.

 

왜냐하면, NaOH는 강염기(또한 강전해질)이기 때문이다.

즉, 강염기는 정의상, 물에서 100% 이온화된다고 가정하는 물질이기 때문이다.

 

강염기의 이온화 반응식은

NaOH(aq) → Na^+(aq) + OH^-(aq)

와 같이 ‘→’ 화살표로 나타내기 때문에,

( 즉, ‘⇌’ 화살표로 나타내는 평형 반응이 아니다. )

 

이온화 반응식의 역반응은 일어나지 않는다고 가정한다.

Na^+(aq) + OH^-(aq) → NaOH(aq) (×)

 

즉, 약산의 짝염기의 가수분해 결과 OH^- 이온이 생성되더라도,

수화된 Na^+ 이온은 수화된 OH^- 이온에 전혀 관심이 없다.
( Na^+(aq)는 OH^-(aq)에 전혀 관심이 없다. )
( 단, Ca^2+ 나 Al^3+ 와 같이 OH^- 와 난용성염을 생성하는 경우는 제외. )