HOCl Ka 3.2×10^(-8) Cl2 pH 1.19 1 L

Household bleach is prepared by dissolving chlorine in water.

Cl2(g) + H2O ⇌ H^+(aq) + Cl^-(aq) + HOCl(aq)

Ka for HOCl is 3.2×10^(-8).

How much chlorine must be dissolved in one liter of water

so that the pH of the solution is 1.19?

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[참고] HOCl의 농도를 구할 필요가 없기 때문에,

문제에서 주어진 HOCl의 Ka는 출제자가 파놓은 함정일 뿐이다.

즉, Cl2 + H2O ⇌ H^+ + Cl^- + HOCl 반응식과

HOCl ⇌ H^+ + OCl^- 반응식은 전혀 상관없다.

pH = –log[H^+] = 1.19 이므로,

[H^+] = 10^(-1.19) M

1 L 용액 속 H^+ 이온의 몰수를 계산하면,

(10^(-1.19) mol/L) (1 L) = 10^(-1.19) mol H^+

Cl2(g) + H2O ⇌ H^+(aq) + Cl^-(aq) + HOCl(aq)

Cl2 : H^+ = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

필요한 Cl2의 몰수 = 10^(-1.19) mol

Cl2의 몰질량 = 70.91 g/mol 이므로,

10^(-1.19) mol Cl2의 질량을 계산하면,

(10^(-1.19) mol) (70.91 g/mol) = 4.58 g Cl2

답: 4.58 g

[키워드] 가정용 표백제 기준, HOCl의 Ka 기준, Cl2 + H2O ⇌ H^+ + Cl^- + HOCl 기준