[화학과 수석의 A+ 레포트][조교피드백 포함] 용해도곱상수 (일반화학실험)
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목차
1. 실험 목적2. 이론
3. 실험 시약 및 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 고찰
7. 참고문헌
본문내용
1. 실험 목적Ca(OH) _{2~}로 포화된 용액에 OH ^{-}을 넣어 주면 공통 이온 효과에 따라 Ca ^{2+}의 농도가 감소된다. 이 원리를 이용하여 Ca(OH) _{2~}의 용해도곱 상수를 결정하는 방법을 실험한다.
2. 이론
약전해질의 이온화 평형도 화학 평형에서와 같이 외부 조건에 따라 평형이 이동한다. 고체 수산화칼슘 수용액이 다음과 같이 이온화 평형을 이룰 때
Ca(OH) _{2} ` REL EXARROW {} {} `Ca ^{2+} (aq)`+`2OH ^{-} (aq)
여기서 평형 상수 K`=` {[Ca ^{2+} ][OH ^{-} ] ^{2}} over {[Ca(OH) _{2} ]}
그런데 일정한 온도에서 이 수용액에 있는 수산화칼슘의 농도는 일정하므로 다음과 같은 새로운 상수를 정의할 수 있다.
K _{sp} `=`K`[Ca(OH) _{2} ]`=`[Ca ^{2+} ][OH ^{-} ] ^{2}
여기서 K _{w}를 용해도곱 상수라고 한다.
이제, 수산화칼슘으로 포화된 용액에 OH ^{-}를 가하면 르 샤틀리에의 원리에 따라 OH ^{-}의 농도가 감소하는 쪽으로 반응이 진행되어 용해도곱은 일정하게 유지되고, 수산화칼슘은 일부 침전된다.
이와 같이, 같은 종류의 이온을 가하면 용액의 이온화 평형은 가해진 이온의 농도가 감소하는 방향으로 이동하여 새로운 평형 상태가 되는데, 이를 공통 이온 효과라고 하고, 이 원리를 이용함으로써 수산화칼슘의 용해도 및 용해도곱 상수를 구할 수 있다.
본 실험에서는 물 및 이미 그 농도를 알고있는 여러가지 NaOH 수용액에 고체 수산화칼슘을 넣어 포화시킨 다음, 이들 용액에 함유된 OH ^{-}의 농도를 염산 표준 용액으로 적정함으로써 결정한다. 이 농도와 초기(수산화칼슘을 포화시키기 전의) 농도와의 차이가 Ca(OH) _{2}의 용해에 의한 OH ^{-}의 농도이다. 이것으로부터 Ca ^{2+}의 농도, Ca(OH) _{2}의 용해도 및 K _{w}를 구할 수 있다.
참고 자료
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