희석에 따른 수산화나트륨(NaOH) 수용액의 pH 변화 계산

📌 문제

한 실험실에서는 시료의 알칼리성(pH)을 조정하기 위해 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 사용하고 있다.
초기에는 pH가 12인 NaOH 용액 5mL를 사용했는데, 실험 조건에 따라 총 100mL로 희석하여 사용해야 했다.
이때, 희석 후 용액의 pH는 얼마인가?
(단, 용액은 완전히 혼합되며 부피의 변화는 없다고 가정하고, 로그 5 ≈ 0.7로 계산할 것)

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📘 풀이 과정

1. 초기 용액의 pH는 12이므로
   → pOH = 14 - 12 = 2
2. 초기 OH⁻ 농도는
   → 10의 -2제곱 M = 0.01 M
3. 희석 전 부피는 5mL, 희석 후 총 부피는 100mL
   → 100 ÷ 5 = 20배 희석됨
4. 희석 후 OH⁻ 농도는
   → 0.01 ÷ 20 = 0.0005 M = 5 × 10⁻⁴ M
5. pOH 계산
   → -log(5 × 10⁻⁴) = -log(5) + 4 = -0.7 + 4 = 3.3
6. 최종 pH는
   → 14 - 3.3 = 10.7

 

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✅ 최종 정답: pH ≈ 10.7