ClCH2COOH + CH3NH2 용액의 pH

ClCH2COOH + CH3NH2 용액의 pH

약산 + 약염기 용액의 pH

0.06 M chloroacetic acid (ClCH2COOH) 60 mL와

0.05 M methylamine (CH3NH2) 100 mL를 섞은 용액의 pH

단, ClCH2COOH의 pKa = 2.47, CH3NH3^+의 pKa = 10.64

0.0036 mol ClCH2COOH (약산)와

0.005 mol CH3NH2 (약염기)를 섞으면 pH는?

각 반응물의 몰수를 계산하면,

(0.06 mol/L) (60/1000 L) = 0.0036 mol ClCH2COOH

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7787 )

(0.05) (100/1000) = 0.005 mol CH3NH2

산-염기 중화 반응

ClCH2COOH + CH3NH2 → ClCH2COO^- + CH3NH3^+

ClCH2COOH : CH3NH2 = 1 : 1 반응하므로,

반응 후, 남아있는 CH3NH2의 몰수

= 0.005 – 0.0036 = 0.0014 mol CH3NH2

생성된 ClCH2COO^-의 몰수 = 0.0036 mol

= 생성된 CH3NH3^+의 몰수

ClCH2COOH의 pKa = 2.47 이므로,

Ka = 10^(-2.47) = 0.00339

CH3NH2의 pKb = 14 – 10.64 = 3.36 이므로,

Kb = 10^(-3.36) = 0.000437

Ka > Kb 이므로,

ClCH2COOH의 세기 > CH3NH2의 세기

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4298 )

---> “ClCH2COO^-의 세기 < CH3NH3^+의 세기” 이므로,

ClCH2COO^-의 가수분해를 무시할 수 있다.

---> CH3NH2 + CH3NH3^+ 완충용액으로 간주할 수 있다.

Henderson-Hasselbalch 식

pH = pKa + log([짝염기] / [약산])

( 참고 https://ywpop.tistory.com/1926 )

= pKa + log([약염기] / [짝산])

= 10.64 + log(0.0014 / 0.0036)

= 10.23

답: pH = 10.23

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/16758 ]

CH3NH2 완충용액의 pH

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