전위차 적정 및 이온화상수 결정

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목차

1. 요약
2. 서론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 참고 문헌

본문내용

1. 요약
아세트산 용액과 인산 용액을 수산화나트륨 용액으로 적정한다. 적정하는 과정에서 가해준 수산화나트륨의 부피와 pH 변화를 각각 기록한다. 이를 바탕으로 적정곡선을 그린 후, 당량점을 알아낸다.
아세트산은 약산이기 때문에 당량점의 pH가 7보다 높은 곳에 있다. 인산은 삼양성자산이므로 당량점이 3개 존재한다. 그러나 이번 실험에서는 매우 약한 산인 〖〖HPO〗_4〗^(2-)가 모두 이온화될 만큼 많은 양의 수산화나트륨이 첨가되지 않았다. 따라서 2개의 당량점만을 적정곡선에서 발견할 수 있다.
당량점에서의 pH와 수산화나트륨의 부피를 구한다. Half-height 방법을 이용해 아세트산과 인산의 pK_a와 K_a를 각각 계산한다. 이를 문헌값과 비교하여 오차를 구하여 실험이 올바르게 진행되었는지를 알아본다. 큰 오차가 발생했다면, 어떤 과정에서 문제가 있었는지에 대해 생각하여 본다.

2. 서론
-실험 목적: 본 실험은 pH 메타를 이용하여 산-염기 적정 과정의 pH 변화를 측정하여 적정곡선을 얻고 이를 해석하여 이온화 상수를 결정하는 것이다. 산의 세기와 종류의 의미를 이해하고, 적정곡선을 이용하여 용액의 농도를 결정하며 계산으로 얻어진 수소 이온의 농도와 측정된 값간의 차이를 검토한다.
-이론
① 1923년 Brönsted는 산은 수소이온(양성자)을 내어놓을 수 있는 물질, 염기는 양성자를 받아들일 수 있는 물질이라고 정의하였다.
산 = 염기 + H+ (1)
이와 같이 짝을 이룬 한 쌍의 산 및 염기를 각각 짝산 및 짝염기라 부른다. 산과 염기의 해리 반응은 단독으로 일어나는 것이 아니고, 용매(수용액에서는 물)와 반응하여 진행된다.
산 + 물 = 염기 + H3O+ (2)
산의 세기는 양성자를 해리시켜 내어놓는 정도를 뜻한다. 산이 어떤 용매에 녹을 때, 용매는 산에 대하여 염기의 구실을 한다. 그러므로 산의 세기 즉 양성자를 내어놓는 가능성은 산 자체의 본질적인 성질과 그 용매의 양성자에 대한 친화성의 세기에 달려있다. 따라서 용매는 산의 세기를 비교할 때 중요한 인자가 되며, 용매가 달라지면 산의 세기 순서가 달라질 수도 있다.

참고 자료

Raymond chang, 레이먼드 창의 일반화학, 사이플러스, 2017, p151, p172
화학교재연구회, 일반화학실험, 사이플러스, 2017, p104
’pK_a값’, Data Organic Chemistry,
https://organicchemistrydata.org/hansreich/resources/pka/#ka-water