2011-02-10
org.kosen.entty.User@708a5c2b
유형석(battlewar)
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pH계산이 도저히 안되네요.
부탁드립니다.
6M HCl 500ml에 10M NaOH를 얼마나 더 넣어야 pH 4.5가 되나요?
풀이 좀 부탁드려요 ㅠ
- 계산
- PH
- pH계산
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답변 3
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답변
안길홍님의 답변
2011-02-10- 0
정하여진 HCl에 NaOH를 투입하면서 pH를 맞추는 방법이외는 없습니다(PH meter사용). 실험의 정도를 벗어난 편의적인 편법은 무용지물입니다. -
답변
유형석님의 답변
2011-02-10- 0
pH 미터기를 이용하라는 말씀 ... 이해가 가지 않는 부분이네요 ... 예를 들어 0.1M NaOH 용액 500mL와 0.2M HCl 용액 500mL를 혼합하였을 때 혼합용액의 pH를 계산할 경우, 0.1M * 500mL = 0.2M * XmL XmL = 0.1M/0.2M * 500mL = 250 mL 그런데 투입한 0.2M HCl 의 양은 500mL 임으로 남아 있는 HCl 양은 250mL 두 용액을 혼합한 부피는 1000mL 이며 이중에 0.2M HCl 이 250 mL 들어 있으므로 전체 농도는 0.05M 즉 [HCl] = 0.05 = [H+] 주: HCl 은 100% 전리된다고 해석 따라서 0.05M [H+] 의 pH = -log(0.05) =1.301 이런 분석화학으로 pH가 계산이 됩니다. 분석화학책이 없어 계산이 힘든터라 급하게 질문을 남겼더니 pH 미터기를 사용하라니요!! 비공개인지 몰랐던 터인데 말씀해주셔서 공개로 변경합니다. 이 부분은 감사합니다. -
답변
조윤환님의 답변
2011-02-10- 0
pH값은 아시겠지만 활동도를 1로 가정할 때 순수하게 농도의 함수 입니다. 때문에 전체 부피를 모르면 계산 할 수 없습니다. 때문에 앞서 답변하신분의 말씀처럼 간단한 문제가 아닙니다. 님께서 예로 드신 0.2 M HCl 용액과 0.1M NaOH 용액을 일정량 혼합했을 때의 pH는 최종 부피를 알 수 있기 때문에 계산이 가능한 겁니다. 하지만 특정 pH값을 맞추기 위해 필요한 용액의 양은 계산이 매우 까다롭습니다. 불가능하지는 않습니다. 좀 복잡한 다항식을 풀어야 하죠. 전자계산기로 풀다면 아마 중간에 포기하시게 될 겁니다. 님께서 질문하신 6M HCl 500mL에 10M NaOH 가해서 pH 4.5로 조절할 때 필요한 NaOH 용액의 양의 문제로 돌아가보죠. 앞서 말씀하신 방법으로 pH 4.5일때의 수소이온 농도는 구할 수 있겠지만 용액의 총부피는 어떻게 구하실 건가요? 10 M NaOH 용액을 1mL, 10mL, 100mL.....500mL 넣었을 때를 가정해서 수없이 계산을 반복해야 가능할 겁니다. 이러다간 날새죠. 이것이 앞서 답변하신 분이 pH미터를 사용하라고 권유하신 이유 입니다. 물론 다항식을 엑셀이나 기타 계산 프로그램에 이식해서 시뮬레이션하면 값을 알아낼 수는 있습니다. 하지만 여기서 한가지 더 심각한 문제가 발생합니다. 용액의 농도가 너무 높아서 pH4.5를 맞추기 위해 필요한 10 M NaOH 용액의 양을 정확하게 조절하기 어렵다는 겁니다. 용액 한방울에도 pH가 거의 수직에 가깝게 상승하는 구간에 해당합니다. 엑셀로 계산해보니 NaOH용액을 299.9975 mL를 넣으면 pH 4.5가 되네요. 하지만 300.0000 mL되면 pH 값이 6.58, 300.1mL면 10.26까지 상승 합니다. 물론 이 계산치는 사용한 각 산염기의 pKa값과 용액의 이온강도를 고려할지 여부에 따라 달라지므로 참고만 하시구요.... 만약 실제로 6M 염산과 10M NaOH용액을 섞어 pH를 조절하실 거라면 pH 4.0 정도까진 10M NaOH용액으로 조절하시고, 그 후에는 더 묽은 용액으로 조절하셔야할 겁니다.