[일반화학실험] 약한산의 이온화 상수 결정 예비+결과레포트(2007년)

소개글

일반화학실험 중 약한산의 이온화 상수 결정에 대한 예비+결과레포트입니다.

목차

[실험21] 약한산의 이온화 상수 결정
[실험 목적]
[실험 원리]
[실험기구 및 시약]
[실험 방법]
[실험 결과]
[문제]
[검토 및 토의]

본문내용

[실험목적]
약한산이나 염기의 히드로늄 이온농도 =옥소늄 이온. 프로톤의 1수화물 H3O+. 옥소늄의 수소를 알킬기 등으로 치환한 3가의 양이온도 옥소늄 이온이라 총치한다. 유기화학에서 많이 사용되는 것은 산소원자에 수소가 없는 R3O+형의 옥소늄 이온이다. 또는 pH를 측정하여 이온화 상수인 Ka, Kb 값을 구할 수 있다.
[실험 원리]
약한산의 이온화 상수를 결정하기 위하여는 그 용액 중에 이온들의 농도와 이온화 되지 않은 산의 농도를 결정하여야 한다. 산의 화학식을 HA로써 표시하기로 하면 수용액 상태에서는 다음과 같은 평형이 이루어진다.
A + H2O ⇄ A- + H3O+
이 평형상태를 기술하는 평형상수는 다음과 같다.
Ka` = [H3O+][A-]/[HA][H2O]
이러한 산의 수용액 중에서의 물을 농도는 실질적으로 일정하므로 우리는 다음과 같이 쓸 수 있다.
Ka = Ka`[H2O] = [H3O+][A-]/[HA]
이 상수 Ka를 산 HA의 이온화 상수(또는 해리상수)라고 부른다. 따라서 용액 중에 존재하는 히드로늄이온(H3O+)의 농도와 A-이온의 농도 및 해리되지 않은 산분자 HA의 농도를 측정하면 이온화 상수 Ka를 계산할 수 있을 것이다. 산의 농도가 매우 묽거나 또는 너무 진하지 않을 경우에는 다음과 같은 물의 자체해리(self-dissociation)에서 생겨 나오는 H3O+의 농도를 HA에서 생겨나오는 그 것에 비하여 무시할 수 있다.

참고 자료

화학용어편찬회, 『화학용어사전』, 일진사