pH는 어떻게 계산할까? (쉬움)

우리가 잘 알고 있는 pH는 potential of hydrogen의 약자입니다. pH가 낮을수록 산성, pH가 높을수록 염기 성질을 가지게 됩니다.

pH는 어떻게 계산할 수 있을까요?

헨더슨-하셀발흐 식 (Henderson-Hasselbalch equation)으로 계산이 가능합니다.
Ka 이온화 상수 값이 크면 pKa가 작아지기 때문에 pH가 작아집니다.

pH 하면 빠질 수 없는 게 공통 이온 효과이지요. (common ion effect)
즉, 아래 그림처럼 공통된 하나의 이온을 가지면 평형의 이동이 일어나게 됩니다.

문제를 하나 풀어봅시다.
0.1M CH3COOH가 있다고 합시다. pH는 얼마일까요?
Ka=0.02로 가정

풀이:

아래 그림처럼 초기 값에 따라 이온화된 물질의 mol을 계산할 수 있습니다. 얼마가 있을 때 얼마가 변해서 어떻게 되었나라고 생각하면 됩니다.

아래 그림처럼 대입하고 계산 후 -log에 넣으면 pH가 구해집니다.

참 쉽죠?

다른 문제!
여기에 CH3COONa 0.3M을 넣으면 어떻게 될까요?

풀이:

풀이 방법은 동일합니다.
초기값, 변화값, 평형 상태로 구한 뒤 Ka 값에 대입하면 H+의 값을 구할 수 있습니다.