pka가 5인 약산(HA) 1M 용액의 pH에 가장 가까운 것은? | [화학분석기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[화학분석기사 필기] 19년 1회차
pka가 5인 약산(HA) 1M 용액의 pH에 가장 가까운 것은?
1
2.3
2
2.5
3
3.0
4
3.3
해설
pH는 2.5에 가장 가깝다.
약산 HA의 이온화 평형은 HA ⇌ H⁺ + A⁻이고, Ka = [H⁺][A⁻]/[HA]이다. 초기 농도가 1M일 때 이온화도를 α라 하면 [H⁺] = [A⁻] = 1×α, [HA] = 1×(1-α)이므로 Ka = α²/(1-α)이다.
pKa = 5이므로 Ka = 10⁻⁵이고, 약산이므로 α는 매우 작아 (1-α) ≈ 1로 근사하면 10⁻⁵ ≈ α²이므로 α ≈ √(10⁻⁵) = 10⁻²·⁵ ≈ 0.00316이다.
따라서 [H⁺] = 1 × 0.00316 ≈ 3.16 × 10⁻³ M이고, pH = -log(3.16 × 10⁻³) = 3 - log(3.16) ≈ 3 - 0.5 = 2.5이다.
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