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[리포트] pH측정 및 아세트산의 이온화상수의 결정

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[리포트] pH측정 및 아세트산의 이온화상수의 결정




설명

목 차
1. 목 적

2. 이 론

3. 실 험 방 법

1) test(실험) 기기 및 장치

2) test(실험) 순서 및 방법

4. 참 고 자 료

5. 실 험 결 과

6. 고 찰 사 항

7. 참 고 문 헌



pH측정(測定) 및 아세트산의 이온화상수의 결정


1. 목 적




강산과 약산의 적정곡선을 살펴보고, 약산의 이온화상수(해리평형상수)를 구해본다.
pH메터의 조작법을 익힌다.



2. 이 론




pH는 용액의 산성 또는 알카리성의 정도를 나타내는 수단으로 몰농도로 나타낸 수소이온농도의 역수의 대수값이다.

pH를 측정(測定) 하는 방법은 여러 가지가 있으나 산-염기지시약이 수소이온농도의 의하여 변색되는 것을 보고 pH를 결정하는 방법과 pH미터를 이용한 전기적 측정(測定) 법이 흔히 쓰인다.
약한산의 이온화 상수를 결정하기 위하여는 그 용액 중에 이온들의 농도와 이온화되지 않은 산의 농도를 결정하여야 한다. 산의 화학식을 HA로써 표시하기로 하면 수용액 상태에서는 다음과 같은 평형이 이루어진다.

이 평형상태를 기술하는 평형상수는 다음과 같다.

이러한 산의 수용액 중에서의 물의 농도는 실질적으로 일정하므로 다음과 같이 쓸수있다아

이 상수 를 산 HA의 이온화 상수라 부른다. 따라서 용액중에 존재하는 히드로늄이온의 농도와 이온의 농도 및 해리되지 않은 산분자 HA의 농도를 측정(測定) 하면 이온화 상수 를 계산할 수 있다아 산의 농도가 매우 묽거나 또는 너무 진하지 않을 경우에는 다음과 같은 물의 자체해리에서 생겨나온는 의 농도를 HA에서 생겨나오는 그것에 비하여 무시할수 있다아

이러한 경우, 용액 중에 존재하는 의 농도와 의 농도는 같다고 볼수 있다아 또 값이 작은, 약한산의 경우에는 이들 이온의 농도는 해리되지 않고 분자 상태로 남아 있는 HA의 농도에 비하여 매우 작으므로 용액 중에…(drop) 존재하는 HA의 농도는 산의 원래 농도로 대치할 수 있다아 따라서 약한산 HA의 수용액에 대한 를 다음과 같이 나타낼수 있다아

용액의 pH는 와 같으므로 농도가 알려진 산 HA 수용액의 pH를 측정(測定) 하면 값을 결정할 수 있다아 산의 이온화 는 모든 평형상수값이 그렇듯이 온도의 함수이므로 결정한 값을 언을때의 온도를 알아두어야 한다.



3. 실 험




1) test(실험) 기기 및 장치

pH메터, 완충용액, 뷰렛, 자석식교반기, 25ml 피펫. 피펫필러, 100ml, 600ml 비커
250ml 메스실린더, 세척병, 0.1N NaOH 표준용액, 0.1N의 염산과 아세트산 용액

2) test(실험) 순서 및 방법
① 먼저 test(실험) 에 필요한 기기 및 시약을 준비한다.
② pH메터를 켜고 10분간 방치 warm-up을
한다.
③ 전극을 증류수로 잘씻고 조심스럽게
걸름종이로 닦아준다.
④ 준비된 HCl용액의 pH를 측정(測定) 하고
측정(測定) 값과 참값을 비교한다.
(pH 2~5의 4가지 용액)
⑤ 염기를 뷰렛에 채우고 약 0.1N 염산
용액 25ml를 피펫으로 취하여 600ml
비커에에 넣는다.
⑥ 증류수 175ml를 더 넣고, 염기를 1ml씩 가해주면서 약 pH가 4.5가 될 때까지
넣어준다.(1ml씩 가할때마다 pH를 읽는다.)
⑦ pH 4.5에서부터 pH 10이 될 때까지 0.2ml씩 염기를 가해주면서 pH를 측정(測定) 한다.
⑧ 1ml씩 염기를 3번 가해주고 멈춘다.
⑨ 0.1N 아세트산용액 25ml를 피펫으로 취한다.
⑩ 600ml 깨끗한 비커에 넣고, 증류수 175ml를 더 가한다.
⑪ 같은 방법으로 염기를 1ml씩 가해주면서 약 pH가 6이 될 때까지 넣어주면서
pH를 측정(測定) 한다.
⑫ pH 6에서부터 pH 10이 될 때까지 0.2ml씩 염기를 가해주면서 pH를

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