10.0 g of tris hydrochloride to give a pH of 7.60

How many mL of 0.500 M NaOH should be added to

in a final volume of 250 mL?

(pKa = 8.08)

트리스 염화수소 10.0 g이 들어 있는 용액에

0.500 M NaOH 몇 mL를 첨가하면

최종 부피가 250 mL인 용액의 pH가 7.60이 되겠는가?

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tris HCl (C4H12ClNO3) 의 몰질량 = 157.596 g/mol 이므로,

10.0 g tris HCl의 몰수를 계산하면,

10.0 g / (157.596 g/mol) = 0.0634534 ≒ 0.0635 mol

Henderson-Hasselbalch 식

pH = pKa + log([B]/[BH^+])

( 참고 https://ywpop.tistory.com/1926 )

7.60 = 8.08 + log([B]/[BH^+])

log([B]/[BH^+]) = 7.60 – 8.08 = –0.48

[B]/[BH^+] = 10^(–0.48) = 0.331

BH^+와 B는 같은 용기 안에 함께 존재하므로,

용액의 부피가 같다.

---> 몰농도의 비 = 몰수의 비

BH^+ + OH^- → B + H2O

가한 염기(OH^-)의 몰수만큼,

BH^+의 몰수는 감소(소비),

B의 몰수는 증가(생성).

가한 NaOH의 부피 = x 라 두면,

[B]/[BH^+] = 0.331

= [0.500 M × x V] / [0.0635 – (0.500 M × x V)]

[참고] M × V = (mol/L) × L = mol

0.500x = (0.331×0.0635) – (0.331×0.500x)

x = (0.331×0.0635) / (0.500 + (0.331×0.500))

= 0.0316 L

= 31.6 mL

답: 31.6 mL

[ 동일 예제 https://ywpop.tistory.com/10243 ]

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/10244 ] 트리스 염화수소 (FM 157.60, pKa 8.08) 12.0 g이 들어있는 용액에 0.500 M NaOH 몇 mL를 가하면 최종 부피가 317 mL인 용액의 pH가 7.77이 되는가?

[키워드] 트리스 완충용액 기준, tris 완충용액 기준, tris buffer 기준, 트리스 염화수소 + NaOH 기준