약한 염기 용액

암모니아와 같은 약염기는 물에서 양성자를 받아들여 수산화이온을 생성하는 브론스테드 염기입니다. 약염기는 암모니아의 경우 값이 1.76 10⁻⁵인 염기 해리 상수 Kb에 따라 물과 부분적으로 반응합니다. 암모니아에 대한 Kb는 암모늄 이온 농도를 수산화 이온 농도와 곱하고 평형 상태의 암모니아 농도로 나눈 값으로 표현할 수 있습니다.

Kb를 사용하여 약염기 용액에서 수산화 이온 농도를 결정할 수 있으며 이어서 용액의 pOH 및 pH를 결정할 수 있습니다. 암모니아 용액 0.23M의 수산화 이온 농도와 pH는 그것의 염기 해리 상수를 이용하여 그리고 암모니아, 암모늄 이온 및 수산화 이온의 초기 값 및 평형 값을 포함하는 ICE 표를 준비하여 결정할 수 있습니다. Kb 식에 평형 농도를 대입하면 Kb는 x 곱하기 x를 0.23으로 나누고 x를 뺀 값입니다.

약염기가 부분 해리를 나타내므로 0.23 빼기 x는 약 0.23으로 볼 수 있습니다. 방정식을 풀면 x는 2 10⁻³ 몰과 같습니다. 수산화물 이온 농도가 0.23 몰의 0.86 퍼센트에 불과하기 때문에 0.23 빼기 x의 근사치는 0.23과 같습니다.

이 용액의 pH를 계산하려면 먼저 2.70에 해당하는 수산화물 이온 농도의 마이너스 로그를 취하여 pOH를 결정합니다. pH는 다음 공식을 사용하여 결정할 수 있습니다. pH pOH는 14이고 값은 11.30입니다.

약염기 용액의 Kb는 그것의 pH가 알려진 경우 계산할 수 있습니다. 메틸아민은 물에서 메틸아모늄 이온과 수산화 이온으로 부분적으로 해리되는 약염기입니다. 메틸아민에 대한 Kb는 메틸암모늄 이온 농도를 수산화 이온 농도로 곱하고 평형 상태에서의 메틸아민 농도로 나눈 값으로 표현할 수 있습니다.

pH가 11.6인 0.040 몰 메틸라민 용액의 Kb를 계산하려면 먼저 pOH를 계산한 후 수산화물 이온 농도를 계산해야 합니다. pH가 11.60이므로 pOH는 2.40이고, 수산화이온의 농도는 4.0 10⁻³입니다. ICE 테이블은 메틸아민, 메틸암모늄, 수산화물의 초기 농도 및 평형 농도에 의해 구성될 수 있습니다.

Kb 표현식에 평형 농도를 대입하면 4.4 10⁻⁴인 Kb 값이 산출됩니다.