0.5 g KHP 0.1 M NaOH 용액 적정 당량점 pH NaOH 부피

KHP 0.5 g + 증류수 45 mL 용액을

0.1 M NaOH 용액으로 적정할 때

당량점에서의 pH와 가해준 NaOH의 부피를 구하시오.

[참고] KHP와 NaOH의 산-염기 중화반응

[ https://ywpop.tistory.com/8263 ]

KHP의 몰질량 = 204.22 g/mol 이므로,

0.5 g KHP의 몰수를 계산하면,

0.5 g / (204.22 g/mol)

= 0.00244834 mol

KHP(aq) + NaOH(aq) → KNaP(aq) + H2O(l)

KHP : NaOH = 1 : 1 반응하므로,

( KHP reacts with NaOH in 1:1 molar ratio )

NaOH의 몰수 = KHP의 몰수 = 0.00244834 mol

0.00244834 mol NaOH를 포함하는

0.1 M NaOH 용액의 부피를 계산하면,

0.00244834 mol / (0.1 mol/L)

= 0.0244834 L

= 24.48 mL

약산-강염기 적정이므로,

당량점에서 약산의 짝염기의 가수분해 결과,

OH^-가 생성된다.

---> 당량점에서의 pH > 7

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2736 )

KHP와 NaOH의 산-염기 중화반응의

알짜 이온 반응식

HP^-(aq) + OH^-(aq) → P^2-(aq) + H2O(l)

P^2-의 가수분해 반응식

P^2-(aq) + H2O(l) ⇌ HP^-(aq) + OH^-(aq)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/5502 )

> phthalic acid의 Ka1 = 1.3×10^(-3)

> phthalic acid의 Ka2 = 3.9×10^(-6)

( 핸드북 또는 구글 검색 자료 )

Kh = Kb = Kw / Ka

= (1.0×10^(-14)) / (3.9×10^(-6))

= 2.5641×10^(-9)

P^2-의 몰농도

= 0.00244834 mol / ((45 + 24.48) / 1000 L)

= 0.035238 M

Kb = x^2 / (C–x)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4294 )

C–x ≒ C 라 근사처리하면,

Kb = x^2 / C

x = (Kb × C)^(1/2)

= (2.5641×10^(-9) × 0.035238)^(1/2)

= 9.50546×10^(-6) M = [OH^-]

pH = 14 – pOH

= 14 – (–log[OH^-])

= 14 – (–log[9.50546×10^(-6)])

= 8.98

답: 24.48 mL, 8.98

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