Buffer Solution 완충용액 판별하기

 

문제에서 제시되는 수용액이 완충용액인지의 여부를 판단하기 위해서는 두 가지 거름망을 사용할 수 있다.

 

1) [ 약산 + 해당 약산의 짝염기를 포함하는 염 ] 을 포함하는 용액인가? 약산-짝염기 조합

2) [ 약염기 + 해당 약염기의 짝산을 포함하는 염 ] 을 포함하는 용액인가? 약염기-짝산 조합

 

-> 둘 중 하나라도 YES라면 완충용액이다! 1도, 2도 아니라면 완충용액이 아니다.

 

 

이 필터들을 이용하기 위해서는 문제에서 제시되는 수용액이 강한 산/염기인지, 아니면 약한 산/염기인지를 파악할 수 있어야 한다. 대표적인 강산에는 HCl(염산), H2SO4(황산), HNO3(질산)가 있고, 대표적인 약산에는 CH3COOH(아세트산), H2CO3(탄산)가 있다.

 

 

 

예제를 통해 자세하게 알아보도록 하자.

 

 

 

1. 0.10M CH3CH2COOH와 0.10M NaCH3CH2COO를 mix해 만든 수용액

-> CH3CH2COOH는 (CH3CH2COO-) + (H+) 이고 NaCH3CH2COO는 (Na+) + (CH3CH2COO-) 이다.

CH3CH2COOH는 약산이고, CH3CH2COO는 그 약산의 짝염기이다. 약산 - 짝염기 조합이므로 용액은 Buffer Solution이다.

 

 

 

 

2. 0.10M HCN과 0.10M NaCN을 mix해 만든 수용액

-> HCN은 약산이다. HCN은 H+와 CN-으로 이루어져 있다. NaCN은 Na+와 CN-로 이루어져 있다. 약산 HCN과 그 짝염기인 CN-를 함께 보유하고 있는 약산-짝염기 조합이므로 용액은 Buffer Solution이다.

 

 

 

 

3. 0.10M NaCN과 0.10M NaCl을 mix해 만든 수용액 

-> NaCN은 짝염기가 될 수 있는 후보인 CN-를 가지고 있지만 NaCl은 산성도 염기성도 아닌 중성이다. 그렇기 때문에 Buffer Solution이 아니다.

 

 

 

 

4. 0.10M NH3와 0.10M NH4Br을 mix해 만든 수용액 

-> (NH3) + (HBr) -> (NH4+) + (Br-) 반응을 떠올릴 수 있다. NH4+는 짝산이고, NH3은 H+를 떠나보낸 짝염기이다. NH4+가 약산이기 때문에 이 용액 역시 약산-짝염기 조합이므로 용액은 Buffer Solution이다.

 

 

 

 

5. 0.10M NaCl과 0.20M HF을 mix해 만든 수용액

-> HF는 H+와 F-의 조합으로 약산이다. 그러나 중성인 NaCl에는 이렇다할 짝염기가 존재하지 않는다. 고로 Buffer Solution이 아니다.