약산 이해
* 부분 해리 : 용액에서 완전히 이온화되는 강산과 달리, 약산은 부분적으로 분리됩니다. 이것은 일부 산 분자가 그대로 유지되는 반면, 다른 것들은 수소 이온 (H+)을 방출하는 평형에 도달한다는 것을 의미합니다.
* 평형 상수 (KA) : 약산의 해리 정도는 그의 산 해리 상수 (KA)에 의해 측정된다. 더 큰 KA는 더 강한 산을 나타냅니다 (더 많은 해리).
pH를 계산하는 단계
1. 해리 방정식을 작성하십시오 :
- 일반적인 약산의 경우 ha :ha (aq) ⇌ h + (aq) + a- (aq)
2. 아이스 테이블을 설정 :
- i : 산 (HA) 및 그의 공액 염기 (A-)의 초기 농도
- c : 해리로 인한 농도 변화
- e : 평형 농도
| | 하 | H+ | a- |
| -------- | ------ | ------ | ------- |
| i | [ha] o | 0 | 0 |
| c | -X | +x | +x |
| e | [ha] o -x | x | x |
3. ka 표현을 작성하십시오 :
-ka =([h+] [a-])/[ha]
4. 대체 평형 농도 :
-ka =(x * x) / ([ha] o -x)
5. x ([h+]) :에 대한 해결
- 근사 : KA가 매우 작 으면 (일반적으로 10^-4 미만) X가 [ha] O보다 훨씬 작다고 가정하여 방정식을 단순화 할 수 있습니다. 이것은 방정식을 만듭니다 :ka =x^2 / [ha] o
- 2 차 방정식 : 근사치가 유효하지 않으면 2 차 방정식을 해결해야합니다.
6. pH :
- ph =-log [h+]
예
ka가 1.8 x 10^-5 인 아세트산 (CH3COOH)의 0.1m 용액의 pH를 계산합시다.
1. 해리 방정식 : CH3COOH (AQ) ⇌ H + (AQ) + CH3COO- (AQ)
2. 아이스 테이블 :
| | CH3COOH | H+ | CH3COO- |
| -------- | -------- | ------ | ---------- |
| i | 0.1 | 0 | 0 |
| c | -X | +x | +x |
| e | 0.1 -x | x | x |
3. ka 표현 : ka =([H+] [CH3COO-])/[CH3COOH]
4. 대체 : 1.8 x 10^-5 =(x * x) / (0.1 -x)
5. 근사 : ka는 작기 때문에 x <<0.1을 가정하십시오. 그러므로:
-1.8 x 10^-5 =x^2 / 0.1
-x^2 =1.8 x 10^-6
-x =[H+] =1.34 x 10^-3 m
6. pH : pH =-log (1.34 x 10^-3) = 2.87
중요한 점
* 근사 : 분모에서 'X'를 무시하는 근사치는 종종 약산에 유효합니다. 그러나 근사치가 정당화되는지 확인하는 것은 항상 좋은 관행입니다. [H+]가 초기 산 농도의 5% 이상인 경우 근사치가 유효하지 않으며 2 차 방정식을 해결해야합니다.
* ka 값 : 작업중인 특정 약산에 대한 KA 값을 찾아야합니다. 많은 화학 교과서와 온라인 리소스가 이러한 가치를 제공합니다.
