MCP๋กœ ์—ฐ๊ฒฐ โ†’

๊ณ„์‚ฐ ์ž…๋ ฅ

Ka/Kb๋Š” ์ƒ์ˆ˜ ๊ฐ’์„ ์ž…๋ ฅํ•˜์„ธ์š”(์˜ˆ: 1.8e-5). pKa/pKb๋Š” p๊ฐ’์„ ์ž…๋ ฅํ•˜์„ธ์š”(์˜ˆ: 4.74).

๊ณต์‹

๊ด‘๊ณ 

๊ฒฐ๊ณผ

pKa
4.7447
25 ยฐC ๊ธฐ์ค€ (Kw = 1ร—10โปยนโด)
Ka (์‚ฐ ์ƒ์ˆ˜) 0.000018
Kb (์—ผ๊ธฐ ์ƒ์ˆ˜) 0
pKa 4.7447
pKb 9.2553

์ด ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ์˜ ๊ธฐ๋Šฅ

์ด ๋„๊ตฌ๋Š” ์‚ฐ๊ณผ ์—ผ๊ธฐ์˜ ์„ธ๊ธฐ๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๋Š” ๋„ค ๊ฐ€์ง€ ๋Œ€ํ‘œ ์ง€ํ‘œ์ธ ์‚ฐ ํ•ด๋ฆฌ ์ƒ์ˆ˜ Ka, ์—ผ๊ธฐ ํ•ด๋ฆฌ ์ƒ์ˆ˜ Kb, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์ด๋“ค์˜ ๋กœ๊ทธ ํ˜•ํƒœ์ธ pKa์™€ pKb๋ฅผ ์„œ๋กœ ๋ณ€ํ™˜ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฐ’ ํ•˜๋‚˜๋งŒ ์ž…๋ ฅํ•˜๋ฉด ์ง์‚ฐ-์ง์—ผ๊ธฐ ์Œ์— ๋Œ€ํ•œ ๋‚˜๋จธ์ง€ ์„ธ ๊ฐ’์„ ์ž๋™์œผ๋กœ ๊ณ„์‚ฐํ•ด ์ฃผ๋ฉฐ, 25 ยฐC ์ˆ˜์šฉ์•ก์—์„œ ๋ฌผ์˜ ์ด์˜จ๊ณฑ์ด \(\text{Kw} = 1\times10^{-14}\)๋ผ๋Š” ์กฐ๊ฑด์„ ์ „์ œ๋กœ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์‚ฌ์šฉ ๋ฐฉ๋ฒ•

๋จผ์ € ๋“œ๋กญ๋‹ค์šด์—์„œ ์•Œ๊ณ  ์žˆ๋Š” ๊ฐ’์˜ ์ข…๋ฅ˜๋ฅผ ์„ ํƒํ•œ ๋’ค ํ•ด๋‹น ์ˆ˜์น˜๋ฅผ ์ž…๋ ฅํ•˜์„ธ์š”. Ka๋‚˜ Kb๋Š” 1.8e-5์ฒ˜๋Ÿผ ๊ณผํ•™์  ํ‘œ๊ธฐ๋ฒ•์œผ๋กœ ์ž…๋ ฅํ•˜๊ณ , pKa๋‚˜ pKb๋Š” 4.74์ฒ˜๋Ÿผ ์ผ๋ฐ˜ ์ˆซ์ž๋กœ ์ž…๋ ฅํ•˜๋ฉด ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฒฐ๊ณผ ํŒจ๋„์—์„œ๋Š” pKa๋ฅผ ๋Œ€ํ‘œ ๊ฐ’์œผ๋กœ ๊ฐ€์žฅ ํฌ๊ฒŒ ๋ณด์—ฌ์ฃผ๋ฉฐ, Ka, Kb, pKa, pKb๋ฅผ ํ•จ๊ป˜ ๋‚˜์—ดํ•˜๋ฏ€๋กœ ํ•„์š”ํ•œ ๊ฐ’์„ ๋ฐ”๋กœ ํ™•์ธํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณต์‹ ์„ค๋ช…

์ ‘๋‘์‚ฌ "p"๋Š” "๋ฐ‘์ด 10์ธ ์Œ์˜ ๋กœ๊ทธ"๋ฅผ ๋œปํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ \(\text{pKa} = -\log_{10}(\text{Ka})\)์ด๊ณ , ๋ฐ˜๋Œ€๋กœ \(\text{Ka} = 10^{-\text{pKa}}\)๊ฐ€ ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. pKa๊ฐ€ ์ž‘์„์ˆ˜๋ก ๋” ๊ฐ•ํ•œ ์‚ฐ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๋˜ํ•œ ๋ชจ๋“  ์•ฝ์‚ฐ์—๋Š” ์ง์—ผ๊ธฐ๊ฐ€ ์กด์žฌํ•˜๋ฏ€๋กœ ๋‘ ์ƒ์ˆ˜๋Š” ๋ฌผ์˜ ์ž๋™ ์ด์˜จํ™”๋ฅผ ํ†ตํ•ด ์—ฐ๊ฒฐ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ฆ‰ \(\text{Ka} \times \text{Kb} = \text{Kw} = 1\times10^{-14}\)์ด๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ๋กœ๊ทธ ํ˜•ํƒœ๋กœ ์“ฐ๋ฉด \(\text{pKa} + \text{pKb} = 14\)๊ฐ€ ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋ž˜์„œ ๊ฐ’ ํ•˜๋‚˜๋งŒ ์•Œ๋ฉด ๋„ค ๊ฐ’์ด ๋ชจ๋‘ ๊ฒฐ์ •๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

pKa๊ฐ€ ๋‚ฎ์„์ˆ˜๋ก ๊ฐ•ํ•œ ์‚ฐ์ž„์„ ๋ณด์—ฌ์ฃผ๋Š” ์ˆ˜์ง์„ 
pKa๊ฐ€ ๋‚ฎ์„์ˆ˜๋ก ๊ฐ•ํ•œ ์‚ฐ, ๋†’์„์ˆ˜๋ก ์•ฝํ•œ ์‚ฐ์„ ๋‚˜ํƒ€๋ƒ…๋‹ˆ๋‹ค.
Ka, Kb, pKa, pKb๋ฅผ ์ž‡๋Š” ๋ณ€ํ™˜ ์ˆœํ™˜ ๋‹ค์ด์–ด๊ทธ๋žจ
๋„ค ๊ฐ€์ง€ ์–‘์€ ์ƒํ˜ธ ๋ณ€ํ™˜๋˜์–ด, ํ•˜๋‚˜๋งŒ ์•Œ๋ฉด ๋‚˜๋จธ์ง€ ์…‹์„ ๊ตฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณ„์‚ฐ ์˜ˆ์‹œ

์•„์„ธํŠธ์‚ฐ์˜ Ka๋Š” \(1.8\times10^{-5}\)์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฉด ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์ด ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

$$\text{pKa} = -\log_{10}\!\left(1.8\times10^{-5}\right) \approx 4.745$$

๊ทธ ์ง์—ผ๊ธฐ์ธ ์•„์„ธํ…Œ์ดํŠธ(์•„์„ธํŠธ์‚ฐ ์ด์˜จ)์˜ pKb๋Š” ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

$$\text{pKb} = 14 - 4.745 = 9.255$$

๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  \(\text{Kb} = 10^{-9.255} \approx 5.56\times10^{-10}\)์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์ด ๊ฐ’๋“ค์€ ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ ๊ฒฐ๊ณผ์™€ ์ •ํ™•ํžˆ ์ผ์น˜ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์ž์ฃผ ๋ฌป๋Š” ์งˆ๋ฌธ

14๋Š” ํ•ญ์ƒ ์ ์šฉ๋˜๋‚˜์š”? 14๋ผ๋Š” ๊ฐ’(๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  \(\text{Kw} = 10^{-14}\))์€ 25 ยฐC์—์„œ๋งŒ ์„ฑ๋ฆฝํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์˜จ๋„๊ฐ€ ๋‹ฌ๋ผ์ง€๋ฉด Kw๊ฐ€ ๋ณ€ํ•˜๋ฏ€๋กœ pKa + pKb๋„ ์•ฝ๊ฐ„ ๋‹ฌ๋ผ์ง‘๋‹ˆ๋‹ค.

๊ฐ•์‚ฐ๊ณผ ์•ฝ์‚ฐ์€ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ๊ตฌ๋ถ„ํ•˜๋‚˜์š”? pKa๊ฐ€ ๋‚ฎ์œผ๋ฉด(๋˜๋Š” Ka๊ฐ€ ํฌ๋ฉด) ๊ฐ•์‚ฐ์ด๊ณ , pKa๊ฐ€ ๋†’์œผ๋ฉด ์•ฝ์‚ฐ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์—ผ๊ธฐ์˜ ๊ฒฝ์šฐ pKb์—๋„ ๊ฐ™์€ ๋…ผ๋ฆฌ๊ฐ€ ์ ์šฉ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

pKb๋ฅผ ์ž…๋ ฅํ•ด์„œ Ka๋ฅผ ๊ตฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‚˜์š”? ๋„ค. ๋“œ๋กญ๋‹ค์šด์—์„œ pKb๋ฅผ ์„ ํƒํ•˜๋ฉด ๋„๊ตฌ๊ฐ€ pKa, Ka, Kb๋ฅผ ์ž๋™์œผ๋กœ ์—ญ์‚ฐํ•ด ์ค๋‹ˆ๋‹ค.

์ตœ์ข… ์—…๋ฐ์ดํŠธ: