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1[화학분석기사 필기] 22년 2회차
0.10M 암모니아 용액의 pH는? (단, NH3의 pKb는 5이고, Kw는 1.0×10-14 이다.)
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해설

0.10M 암모니아 용액의 pH는 11이다.

암모니아는 약염기이므로 KbK_b 식을 이용하여 [OH−][OH^-]를 구한다.

pKb=5pK_b = 5에서 Kb=10−5K_b = 10^{-5}이고, 암모니아의 이온화는
NH3+H2O⇌NH4++OH−NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-
Kb=[NH4+][OH−][NH3]≈x20.10K_b = \frac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_3]} \approx \frac{x^2}{0.10}
(약한 염기이므로 x≪0.10x \ll 0.10 가정)로 나타낸다.

여기에 값을 대입하면
10−5=x20.1010^{-5} = \frac{x^2}{0.10}
x2=10−6x^2 = 10^{-6}
x=[OH−]=10−3 Mx = [OH^-] = 10^{-3}\text{ M}

따라서
pOH=−log⁡(10−3)=3pOH = -\log(10^{-3}) = 3
pH=14−pOH=14−3=11pH = 14 - pOH = 14 - 3 = 11

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