0.167 M NaOH 5.00×10^2 mL 0.100 M CH3COOH 5.00×10^2 mL

0.167 M NaOH 5.00×10^2 mL 0.100 M CH3COOH 5.00×10^2 mL

A solution is made by mixing 5.00×10^2 mL of 0.167 M NaOH with 5.00×10^2 mL of 0.100 M CH3COOH. Calculate the equilibrium concentrations of H^+, CH3COOH, CH3COO^-, OH^-, and Na^+.

0.167 M NaOH 5.00×10^2 mL와

0.100 M CH3COOH 5.00×10^2 mL를

정확하게 혼합한 용액이 있다.

H^+, CH3COOH, CH3COO^-, OH^-, Na^+의

평형 농도를 계산하라.

단, CH3COOH의 Ka = 1.8×10^(-5)

각 반응물의 몰수를 계산하면,

> (0.167 mol/L) (0.500 L) = 0.0835 mol NaOH

> (0.100 mol/L) (0.500 L) = 0.0500 mol CH3COOH

---> 혼합 용액의 부피 = 1 L 이므로,

반응 후, 각 물질의 몰수 = 몰농도

산-염기 중화 반응식

CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l)

Na^+는 구경꾼 이온이므로,

[Na^+] = 0.0835 M

CH3COOH : NaOH = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

반응 후, 남아있는 NaOH의 몰수

= 0.0835 – 0.0500 = 0.0335 mol

---> [OH^-] = 0.0335 M

CH3COOH : CH3COONa = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

당량점에서 생성된 CH3COONa의 몰수 = 0.0500 mol

---> [CH3COO^-] = 0.0500 M

약산의 짝염기(CH3COO^-)의 가수분해 반응식

CH3COO^-(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COOH(aq) + OH^-(aq)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/5502 )

Kh = Kb = Kw / Ka

= (1.0×10^(-14)) / (1.8×10^(-5))

= 5.6×10^(-10)

Kb = [CH3COOH] [OH^-] / [CH3COO^-]

= (x) (0.0335+x) / (0.0500–x)

Kb 값이 매우 작기 때문에,

따라서 x 값이 매우 작기 때문에,

x를 무시하면,

Kb = (x) (0.0335) / (0.0500)

x = 5.6×10^(-10) × 0.0500 / 0.0335

= 8.36×10^(-10) M

= [CH3COOH]

[H^+] = 1.0×10^(-14) / [OH^-]

= 1.0×10^(-14) / 0.0335

= 2.99×10^(-13) M

[키워드] H^+, CH3COOH, CH3COO^-, OH^-, Na^+ 기준