pH로 약산 해리도 계산기

계산 입력

용액의 pH

산의 초기 농도 C (mol/L)

결과

해리도

1.349

이온화된 산의 비율(%)

[H⁺] = 10⁻ᵖᵒ	0.00134896 mol/L
초기 농도 C	0.1 mol/L

해리도(이온화율)란?

해리도(percent dissociation, 이온화율이라고도 함)는 용액 속 약산이 실제로 이온으로 얼마나 분해되었는지를 나타내는 값입니다. 완전히 이온화되는 강산과 달리, 약산은 분자 중 일부만 수소 이온을 내놓는 평형 상태에 도달합니다. 이 계산기는 측정한 용액의 pH와 산의 초기(분석) 농도로부터 그 비율을 곧바로 구해 줍니다.

해리 백분율은 용액에서 이온화되는 약산 분자의 비율을 나타냅니다.

사용 방법

측정한 용액의 pH와 산의 초기 농도(몰/리터, mol/L)를 입력하세요. 계산기는 먼저 pH를 수소 이온 농도로 환산한 뒤, 이를 초기 농도로 나누고 100을 곱해 해리도를 백분율로 보여 줍니다.

공식 이해하기

일양성자 약산 HA → H⁺ + A⁻의 경우, 평형 상태의 수소 이온 농도는 해리된 산의 양과 같습니다. \([\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}}\)이므로, 해리도는 \([\text{H}^+]\)를 초기 농도 \(C\)로 나누어 백분율로 환산한 값이 됩니다:

$$\text{\% 해리도} = \frac{10^{-\text{pH}}}{C} \times 100$$

이 식은 물의 자체 이온화가 무시할 만하고, 그 산이 유일하게 의미 있는 양성자 공급원이라는 가정을 전제로 합니다.

수소 이온 농도는 10의 마이너스 pH 제곱을 C로 나눈 뒤 백분율로 나타낸 값과 같습니다.

계산 예시

예를 들어 0.10 mol/L 아세트산 용액의 pH가 2.87이라고 합시다. 이때 \([\text{H}^+] = 10^{-2.87} \approx 0.001349\ \text{mol/L}\)입니다. 해리도는

$$\frac{0.001349}{0.10} \times 100 \approx 1.35\%$$

가 됩니다. 즉 아세트산 분자 중 약 1.3%만 이온화된 것으로, 약산이라는 성질과 잘 들어맞습니다.

자주 묻는 질문

강산에도 쓸 수 있나요? 이상적인 강산이라면 pH를 정확히 측정했을 때 결과가 100%에 가깝게 나옵니다. 하지만 이 식은 본래 부분적으로만 해리되는 약산을 위해 만들어진 것입니다.

왜 결과가 100%를 넘기도 하나요? 입력한 pH와 농도가 서로 맞지 않거나, 그 산이 사실상 완전히 해리된 경우가 대부분입니다. 입력값을 다시 확인해 보세요.

온도가 영향을 주나요? 네 — pH와 평형 상수는 온도에 따라 달라집니다. 따라서 측정하려는 온도(보통 25°C)에서 측정한 pH를 사용하세요.