문제 #126152

Question

탈기법을 이용, 폐수 중의 암모니아성 질소를 제거하기 위하여 폐수의 pH를 조절하고자 한다. 수중 암모니아를 NH _3 (기체분자의 형태) 98%로 하기 위한 pH는? (단, 암모니아성 질소의 수중에서의 평형은 다음과 같다. NH _3 + H _2 O ↔ NH _4 ^+ + OH ^- , 평형상수 K = 1.8×10 ^{-5} )

Accepted Answer

이 문제는 암모니아와 암모늄 이온 간의 평형 관계를 이용하여 수중 암모니아를 기체 형태로 98% 존재하게 만드는 pH를 찾는 문제입니다. 핵심 개념은 암모니아의 해리 상수($K_b$)와 pH, pOH, 그리고 이들 간의 관계입니다. **정답 이유:** 주어진 평형 반응식 $NH_3 + H_2O \leftrightarrow NH_4^+ + OH^-$ 에서 평형 상수 $K$는 암모니아의 염기 해리 상수($K_b$)와 같습니다. 즉, $K_b = 1.8 	imes 10^{-5}$ 입니다. 우리가 원하는 것은 수중 암모니아($NH_3$)가 전체 암모니아성 질소($NH_3 + NH_4^+$)의 98%를 차지하는 조건입니다. 이는 암모늄 이온($NH_4^+$)이 2%를 차지한다는 의미입니다. 이 비율을 이용하면 다음과 같은 관계식을 얻을 수 있습니다. $\frac{[NH_3]}{[NH_4^+]} = \frac{0.98}{0.02} = 49$ 또한, 암모니아의 염기 해리 상수($K_b$)는 다

문제 1