1

다양성자산과 염기13045 박현민

2

INTRO

3

다양성자산과 염기

한 개보다 많은 양성자를 제공할 수

있는 / 받아들일 수 있는 화합물

4

다양성자산과 염기 (Cont.)

H2SO4

H3PO4

H2CO3

CO32-

SO32-

PO42-

5

다양성자산과 염기 (Cont.)

H2SO4

H3PO4

H2CO3

CO32-

SO32-

PO42-

6

탄산

H2CO3 ↔ HCO3- ↔ CO3

2-

7

인산

H3PO4 ↔ H2PO4- ↔ HPO4

2- ↔ PO43-

8

다양성자산 용액의 pH11.14

9

다양성자산의 산도 상수

표 11.10

다양성자산의 산도 상수

산 Ka1 pKa1 Ka2 pKa2 Ka3 pKa3

황산 , H2SO4 강산 1.2×10-2 1.92

옥살산 , (COOH)2 5.9×10-2 1.23 6.5×10-5 4.19

아황산 , H2SO4 1.5×10-2 1.81 1.2×10-7 6.91

아인산 , H3PO3 1.0×10-2 2.00 2.6×10-7 6.59

인산 , H3PO4 7.6×10-3 2.12 6.2×10-8 7.21 2.1×10-13 12.68

타타르산 , C2H3O2(COOH)2

6.0×10-4 3.22 1.5×10-5 4.82

탄산 , H2CO3 4.3×10-7 6.37 5.6×10-11 10.25

황화수소산 , H2S 1.3×10-7 6.89 7.1×10-15 14.15

Ka1≫Ka2≫Ka3≫…

10

황산

H2SO4 → HSO4- ↔ SO4

2-

11

탄산

H2CO3 ↔ HCO3- ↔ CO3

2-

12

인산

H3PO4 ↔ H2PO4- ↔ HPO4

2- ↔ PO43-

13

11.14 정리

그림을 추가하려면 아이콘을 클릭하십시오

약한 다양성자산의 pH 를 예측할 때는 첫 번째

양성자이탈에 대한 평형만 고려하고 , 그

다음에 일어나는 양성자이탈은 의미가 없다고

가정한다 . 다양성자산 중 황산은 예외적으로

첫 번째 양성자이탈이 완전하게 일어나는

강산이다 .

14

다양성자산의 염 용액11.15

15

물에서의 황화 수소 이온

HS-(aq) + H2O(l) ↔ H3O+(aq) + S2-

(aq)Ka2 = 7.1×10-15 pKa2 = 14.15

HS-(aq) + H2O(l) ↔ H2S (aq) + OH-

(aq)Kb2 = Kw / Ka1 = 7.7×10-8 pKb2 = 7.11

16

윤남아 고맙다

pH = ½(pKa1 + pKa2)

17

11.15 정리

그림을 추가하려면 아이콘을 클릭하십시오

양쪽성양성자성 염 수용액의 pH 는 그 염의

pKa 와 짝 산 의 pKa 의 평 균 값 과 같 다 .

다양성자산의 마지막 짝염기를 포함하는 염의

수 용 액 에 대 해 서 는 음 이 온 과 물 의

반응으로부터 pH 를 구한다 .

18

용질의 농도11.16

19

11.93

0.0456M H2CO3(aq) 용액에 존재하는 H2CO3, HCO3-, CO3

2-, H3O+,

OH- 의 농도를 계산하시오 .

답 [H2CO3] = 0.0455M, [HCO3-] = 1.4×10-4M, [CO3

2-] = 5.6×10-11M, [H3O+] =

1.4×10-4M, [OH-] = 7.1×10-11M

20

11.95

0.0456M Na2CO3(aq) 용액에 존재하는 H2CO3, HCO3-, CO3

2-, H3O+,

OH- 의 농도를 계산하시오 .

답 [H2CO3] = 2.3×10-8M, [HCO3-] = 0.0028M, [CO3

2-] = 0.0428M, [H3O+] =

3.6×10-12M, [OH-] = 0.0028M

21

11.16 정리

그림을 추가하려면 아이콘을 클릭하십시오

다 양 성 자 산 의 용 액 에 존 재 하 는 화 학 종 의

농 도 를 계 산 할 때 , 소 량 으 로 존 재 하 는

화학종은 많은 양으로 존재하는 화학종의

농도에 영향을 미치지 않는다고 가정한다 .

22

조성과 pH11.17

23

탄산

24

인산

25

11.17 정리

그림을 추가하려면 아이콘을 클릭하십시오

그림 11.21 과 11.22 에 요약되어 있듯이 pH

가 증가하면 양성자가 이탈된 화학종의 비율이

증가한다 .

26

다양성자산 적정의 화학량론

12.7

27

H3PO4 ← NaOH

28

H3PO4 ← NaOH (A)

H3PO4 : H2PO4- = 1:1

pH = pKa1 = 2.12

29

H3PO4 ← NaOH (B)

[H3PO4]0 는 충분히 크다고 가정

pH = ½(pKa1 + pKa2) = 4.67

30

H3PO4 ← NaOH (C)

H2PO4- : HPO4

2- = 1:1

pH = pKa2 = 7.21

31

H3PO4 ← NaOH (D)

[H2PO4-]0 는 충분히 크다고

가정

pH = ½(pKa2 + pKa3) = 9.95

32

H3PO4 ← NaOH (E)

HPO42- : PO4

3- = 1:1

pH = pKa3 = 12.68

33

H3PO4 ← NaOH (F)

PO43- 를 염기로 생각

pH = 14 – pOH (pOH = )

34

H3PO4 ← NaOH (?)

이런 점들은 ?

pH = ???

35

H2C2O4 ← NaOH

36

12.49

아인산 H3PO3 0.122g 을 물에 녹여 50.0mL 용액으로 만들었다 .

(a) 이 용액의 pH 를 추정하시오 . (b) 0.175M NaOH(aq) 5.00mL 을

이 아인산 용액에 첨가하면 pH 가 얼마일지 어림하시오 . (c) (b) 의

용 액 에 NaOH(aq) 5.00mL 를 더 첨 가 하 면 pH 가 얼 마 일 지

추정하시오 .

답 (a) 1.89 (b) 2.42 (c) 5.91

37

12.51

0.275M Na2HPO4(aq) 50.0mL 에 다음의 용액을 첨가하면 pH 가

얼마가 될지 추정하시오 . (a) 0.275M HCl(aq) 50.0mL; (b) 0.275M

HCl(aq) 75.0mL; (c) 0.275M HCl(aq) 25.0mL

답 (a) 4.66 (b) 2.80 (c) 7.21

38

12.7 정리

그림을 추가하려면 아이콘을 클릭하십시오다양성자산의 적정에서는 각 산성 수소 원자의

이탈에 해당하는 화학량론점이 존재한다 .

적정 중의 다양성자산 용액의 pH 는 용액 중의

주요 화학종과 이 화학종의 양성자 이동 평형을

고려하여 예측한다 .

39

감사합니다