[일반화학 및 실험] pH measurement & buffer making

소개글

experiment : pH measurement & buffer making 실험이구요
A+받은 레포트입니다.
계산과정 그래프 그림 상세히 게재되어 있습니다.

목차

1. experiment
2. Introduction
3. method
4. result
5. discussion

본문내용

따라서 이 2가지 용액을 혼합하면 용액 중의 아세트산이온농도는 거의 아세트산나트륨에서 생긴 것으로 나타나게 된다. 이 용액에 염산 등의 산을 가하면 용액 중에 생긴 대량의 아세트산이온과 반응하여 첨가된 염산의 수소이온 H는 아세트산을 생성하고 식 ⑴ 의 반응이 오른쪽에서 왼쪽으로 진행되므로, 용액 중의 수소이온농도는 거의 변하지 않고 pH는 일정하게 유지된다. 또 수산화나트륨 등의 염기를 가하면 용액 중의 H와 염기의 OH가 중화되어 HO를 생성하는데 식 ⑴ 의 반응이 왼쪽에서 오른쪽으로 진행되어 H를 보충하므로, 용액 중의 수소이온농도는 거의 일정하게 유지되고, pH도 거의 변하지 않는다.
이와 같이 완충용액은 산이나 염기를 가해도 용액의 pH를 그다지 변화시키지 않는 능력이 있는데 이런 능력을 완충능이라고 한다. 우수한 완충용액은 높은 완충능이 있으며, 또한 조성을 변화시켜 넓은 pH 영역을 커버할 수도 있다.
위의 실험 결과에서 우리가 만든 완충액에서 NaOH를 넣었을 때는 반응의 변화가 거의 없었지만 HCl을 넣었을 때는 중간쯤에서 급격한 변화를 보였다. 따라서 우리가 실험할 때 완충액을 만들 때 무언가 잘못 되었을 것이다.
인산염 완충액을 만든 뒤 우리는 아세트산의 pH를 측정하고 그것의 혼합액의 용액을 측정하였다. 그리고 이론치와 실제 측정치를 비교하였는데, 이것을 비교하기 위해서는 `Henderson-Hasselbalch Equation의 식이 필요하다.

A-는 산의 짝염기의 농도를 뜻하고 HA는 산을 뜻한다.
여기서 우리는 실제 이론치를 구해볼 수 있는데, 0.1L*0.1mol=0.01 로 이것은 H+의 농도이고 0.02*0.1=0.002 는 OH-의 농도를 말한다. 따라서 [HA]는 1-0.002가 되고 [A-]는 0.002가 된다. 따라서 위의 식에 대입하면 pH = 4.77+log(0.002/0.008) 이다. 따라서 계산하면 4.16이 나오게 된다.
따라서 오차율은 (4.16-3.92)/3.92*100=6.1%이다.

Henderson-Hasselbalch 식은 산의 해리 상수식을 재배열한 것이다.

산(BH+)의 해리식은
BH+ -> B + H+

이 식의 평형상수(Ka)는
Ka = [B][H+]/[BH+]

참고 자료

일반화학 제5판 대한 교재 연구회 사이 플러스
일반화학실험 이갑상 대학서림
일반화학2판 화학교재편찬위원회 청문각