어느 일양성자산(HA) 용액의 pH가 2.51일 때, 산의 이온화 백분… | [화학분석기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

산의 이온화 백분율은 5.5%이다.
pH 2.51에서
$[H^+] = 10^{-2.51} = 3.09 \times 10^{-3}\text{ M}$이다.
일양성자산 HA의 이온화식 $HA \rightleftharpoons H^+ + A^-$에서 이온화도를 $\alpha$라 하면, 초기 농도를 C라 할 때
$[H^+] = C\alpha = 3.09 \times 10^{-3}$
Ka 식에 대입하면
$K_a = \frac{C\alpha^2}{1-\alpha} = 1.8 \times 10^{-4}$
이고 $C\alpha = 3.09 \times 10^{-3}$이므로 $C = \frac{3.09 \times 10^{-3}}{\alpha}$를 대입하여 정리하면
$1.8 \times 10^{-4}(1-\alpha) = 3.09 \times 10^{-3} \times \alpha$
정리하면
$1.8 \times 10^{-4} = 3.09 \times 10^{-3}\alpha + 1.8 \times 10^{-4}\alpha = \alpha(3.27 \times 10^{-3})$
에서
$\alpha = \frac{1.8 \times 10^{-4}}{3.27 \times 10^{-3}} = 0.055 = 5.5\%$