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구형인 산성비 빗방울 반경이 0.1cm이며, 빗물의 비중은 1g/cm3이다. SO2 0.1㎍이 빗물에 흡수되었다면 이 빗물의 pH를 구하시오.(단, SO2는 모두 HSO3와 반응하고 HSO3는 전량 해리된다.)
해설
SO2 + H2O → HSO3- + H+ 이고, HSO3-가 전량 해리되면 H+ + SO32-가 되므로 전체적으로 SO2 1 mol당 H+ 2 mol이 생성된다.
SO2 mol = 0.1×10-6 g ÷ 64 g/mol = 1.563×10-9 mol
빗방울 부피 = (4/3)πr3 = (4/3)×π×(0.1×10-2 m)3 = 4.189×10-9 m3 = 4.189×10-6 L
[H+] = 2 × (1.563×10-9 mol ÷ 4.189×10-6 L) = 2 × 3.731×10-4 = 7.462×10-4 mol/L
pH = -log[H+] = -log(7.462×10-4) ≒ 3.13
정답: 3.13
※ 출판사 정오표(26/7/14, 139쪽 194번·270쪽 12번) 정정 반영 — 종전 해설(pH 3.43)은 HSO3- 해리로 생기는 H+를 누락하고 1 mol 기준으로 계산한 오류다.
내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.
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