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제목 [Kelda Park] acid and base frq 06b
frq by chapter 11
작성자 idh*** 등록일 2018-04-15 오전 10:07:31
안녕하세요. Acid and base frq 2006 part b #1 a-v 문제 풀다가 이해안되는 부분이있어서 질문글 올립니다. 지금까지 K value 는 항상 (l) 와 (s) 제외하고 (aq)& (g)만으로 계산한다고 했었는데 Ka 와 Kb계산은 다른가요? 
C6H5COOH(s) <=> C6H5COO^-(aq) +  H^+(aq) 라는식의 Ka expression을보니 solid인 C6H5COOH를 분모로 놓았더라구요. K값 구할때 어떤 K값들에 aq 와 g 만 취급하고 어떤K값에 s까지 하는지(?) 한번 정리해주시면 너무 감사드리겠습니다. 갑자기 헷갈려서요ㅠㅠ 항상 친절하고 명확한 답변감사드립니다.
2018-04-16 오후 10:57:31

안녕하세요 켈다샘입니다 ^^ 

열심히 공부하고 계시네요 시험이 얼마 안남았으니 chapter 별 문제뿐 아니라 실전 문제 full set 도 준비도 착실히 하심 좋을듯 합니다

무튼 질문으로 돌아가서..

Ka, Kb 를 포함하여 모든 Keq expression 은 solid liquid 는 제외하고 gas aqueous 만 포함하는 것이 당연히 기본입니다. 

오, 그럼 이 문제는 말이 안되잖아요 라고 생각하실 수 있습니다...

 

사실.. 학생들에게 물어보기에 좀 너무 헷갈릴만한 example 을 칼리지보드가 시험에 냈다고 생각은 했습니다만

특이한 경우라 샘이 further work 에 하나 넣어두었었습니다. ^^; 

 

원래 solid, liquid 가 expression 에 포함이 안되는 이유는

molarity 라는 concept 가 말이 안되고

molarity of solid - 말이 안되지요 

molarity of liquid 역시 마찬가지로 말이 안됩니다. liquid 는 solution 이 아니라 pure substance 이므로 molarity 라는 단위가 필요하지 않습니다. 

그러나 보다 근본적인 이유는 

예를 들면 HF + H2O -> H3O+ + F- 같은 식을 썼을때

Ka = [H3O+]*[F-]/([HF]*[H2O]) 이렇게 쓸수는 있는데

H2O 의 amount 는 어차피 significant change 가 없을 것이기 때문에

H2O 의 molarity 라는 개념은 말도 안되지만, constant 로 취급되어 expression 에서 빠진 것입니다. 

조금 어려울까요?

 

그래서.. 사실은.. solid, liquid 라도 reaction 을 participate 를 해서 

involved 되는 경우, 또는 그 양이 significant 하게 변하는 경우에는 K expression 에 포함하게 되어있습니다 (물론 그런 경우가 일반적으로 ap 에 나오지는 않습니다) 

 

 

자 학생이 이해가 안된 부분은 바로 아래 해설 부분인데요 

샘이 위에서 말한 것과 같은 부분을 전혀 몰랐다 하더라도

Ka, H+, C6H5COO- 이 모든 것을 대입해도 Ka fraction 이 말이 되지 않지요 

여기서 C6H5COOH는 -헷갈리게도- solid 인데도- reaction 에 involved 되어 Ka expression 을 같이 compose 하는 경우였답니다. 

C6H5COOH solid 를 대입하지 않는다면

아예 Ka value = [H+]*[C6H5COO-] 라는 식 자체가 말이 안되겠지요 (계산을 해보시면 압니다 식이 성립하지 않습니다) 

 

그래서 아래와 같이 C6H5COOH 를 plug in 해서 찾았는데요

molarity 가 3.7*10^-2 M 이 나오지만 solid 의 molarity 라는 것은 사실 말이 되지 않습니다 

계산은 그렇게 하되

다시 volume을 곱하여 

moles 로 바꿀 수밖에 없는 것이지요 

 

하하 조금 복잡한가요.. 

너무 어렵게 생각할 일은 아닙니다만

조금 특이할 수 있는 경우라서 

샘이 고민하면서도 further work 에 한 문제 넣어뒀습니다 

^^; 

이해에 도움 되시기 바라겠습니다~~~

 

 

켈다샘이 

 

 

 

2006b_1.PNG

 

 

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