16.6 : 적정 계산: 강산 - 강염기

강산을 강염기로 적정화하거나 그 반대인 경우 적정화 전체의 pH는 남은 하이드로늄 또는 수산화 이온의 농도를 측정하여 계산할 수 있습니다. 예를 들어 0.10 몰의 염산 50밀리리터는 0.10 몰 하이드로늄과 염화물 이온으로 해리되며 이 때 초기 pH는 1입니다. 0.10 몰의 수산화나트륨 25 밀리리터를 첨가하면 새로운 수소 이온 농도는 총 몰의 히드로늄이온 이온에서 총 몰의 수산화물을 빼고 75 밀리리터 또는 0.075리터의 총 부피로 나누어 계산할 수 있습니다.

0.10 몰의 염산 50밀리리터에는 0.0050 몰의 하이드로늄이 들어 있고 0.10몰의 수산화나트륨 25밀리리터에는 0.0025 몰의 수산화물 이온이 들어 있습니다. 이 값들을 방정식에 대입하면 하이드로늄 이온 농도는 0.033 몰과 같습니다. 따라서 솔루션의 pH는 1.48로 상승했습니다.

수산화나트륨을 50밀리리터까지 첨가하면 염산의 모든 하이드로늄 이온은 중화되며 pH가 7로 상승할 때 당량점에 도달합니다. 당량점 이상에서 용액의 pH는 염산이 완전히 중화되었기 때문에 수산화 이온에 의해 결정됩니다. 0.0070몰의 수산화물 이온을 포함하는 수산화나트륨 용액 70밀리리터를 용액에 첨가하면 수산화물 이온의 최종 농도는 수산화물 이온의 총 몰에서 히드로늄이온의 초기 몰 수를 빼고 용액의 총 부피로 나누어 계산할 수 있습니다.

최종 수산화물 이온 농도는 0.017 몰이므로 용액의 pOH와 pH는 각각 1.78과 12.22입니다.