pH of a 0.10 M solution of Co(NO3)2

The acid ionization constant for [Co(H2O)6]^2+ is 3×10^(-10).

Calculate the pH of a 0.10 M solution of Co(NO3)2.

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[참고] 크기가 작고 전하가 큰 금속 양이온과 물의 가수분해 반응

강전해질 또는 가용성염인 Co(NO3)2의 이온화

Co(NO3)2(aq) → Co^2+(aq) + 2NO3^-(aq)

[Co(NO3)2] = [Co^2+] = 0.10 M

Co^2+의 수화

Co^2+(aq) + 6H2O(l) → [Co(H2O)6]^2+(aq)

[Co^2+] = [Co(H2O)6^2+] = 0.10 M

수화된 [Co(H2O)6]^2+의 가수분해

[Co(H2O)6]^2+(aq) + H2O(l) ⇌ [Co(H2O)5(OH)]^+(aq) + H3O^+(aq)

... Kh = Ka = 3×10^(-10)

가수분해 반응의 ICE 도표를 작성하면,

.................. [Co(H2O)6]^2+ ...... [Co(H2O)5(OH)]^+ ...... H3O^+

초기(M): 0.10 ...... 0 ...... 0

변화(M): –x ...... +x ...... +x

평형(M): 0.10–x ...... x ...... x

Ka = [Co(H2O)5(OH)^+] [H3O^+] / [Co(H2O)6^2+]

= (x) (x) / (0.10–x) = 3×10^(-10)

0.10–x ≒ 0.10 이라 근사처리하면,

x = [(3×10^(-10)) (0.10)]^(1/2)

= 5.4772×10^(-6) M = [H3O^+]

pH = –log[H3O^+]

= –log(5.4772×10^(-6))

= 5.26

답: pH = 5.26

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/16933 ]

0.050 M Al(NO3)3 용액의 pH

0.10 M Zn(NO3)2의 pH

[키워드] 크기가 작고 전하가 큰 기준, 크기가 작고 기준, 금속 양이온의 가수분해 기준, 0.10 M Co(NO3)2 용액의 pH 기준, 0.10 M [Co(H2O)6]^2+ 용액의 pH 기준, 0.10 M Co(H2O)6^2+ 용액의 pH 기준