25℃에서 하천수의 pH가 9.0일 때, 이 시료에서 [HCO 3 - ]/[H 2 CO 3 ]의 값은? (단, H 2 CO 3 ⇌ H + +HCO 3 - 이고, 해리상수 K＝10 -6.7 이다)

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1[9급 지방직 환경공학개론] 20년 1회차

25℃에서 하천수의 pH가 9.0일 때, 이 시료에서 [HCO₃^-]/[H₂CO₃]의 값은? (단, H₂CO₃ ⇌ H⁺+HCO₃^-이고, 해리상수 K＝10^-6.7이다)

10^1.7

10^-1.7

10^2.3

10^-2.3

해설

농도비는  $10^{2.3}$ 이다.
해리평형식에서  $K = \dfrac{[\mathrm{H^+}][\mathrm{HCO_3^-}]}{[\mathrm{H_2CO_3}]}$  이므로  $\dfrac{[\mathrm{HCO_3^-}]}{[\mathrm{H_2CO_3}]} = \dfrac{K}{[\mathrm{H^+}]}$ 
pH 9.0이면  $[\mathrm{H^+}] = 10^{-9}$ 
 $\dfrac{10^{-6.7}}{10^{-9}} = 10^{2.3}$ 
pH가 pKa(6.7)보다 높을수록 중탄산 이온 쪽이 우세해진다는 점으로도 지수가 양수임을 확인할 수 있다.

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