지시약에 의한 pH 측정과 pH미터기를 이용한 pH측정

소개글

지시약에 의한 pH 측정과 pH미터기를 이용한 pH측정 실험으로
물리화학실험을 수강하는 학생들을 위한 레포트입니다.

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험원리
4. 실험기구 및 시약
5. 실험과정
6. 실험결과
7. 논의 및 고찰
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
: 지시약에 의한 pH 측정과 pH미터기를 이용한 pH측정
2. 실험목적
: 지시약의 변색범위를 이용한 증류수, 완충용액(pH=5), 완충용액(pH=10), 미지시료(레몬
에이드)의 pH측정과 0.1M NaOH와 0.1M HCl을 적정하면서의 pH의 변화를 알아보자.
3. 실험원리
(1) pH란? pH는 어떤 물질이 용액 속에 용해되어 전체가 용액상태가 되었을 때, 그 용액 속에 함
유되어 있는 수소이온농도를 표시하는 단위이다. pH는 수용액의 산도 혹은 염기도를 측
정하는 것으로써 수용액의 산도와 염기도는 존재하는 H+ 이온과 OH- 이온의 상대적인
수에 의해서 결정된다. 산성용액은 상대적인 H+ 이온의 개수가 많고 염기성 용액은 OH-
이온의 수가 많다. 산은 해리되어서 H+ 이온을 생성하거나 물과 반응해서 H+ 이온을 만
들어낸다. 반면 염기는 해리되어 OH- 이온을 생성하거나 물과 반응해서 OH- 이온을 만
들어낸다. 수용액에서 H+ 이온과 OH- 이온의 개수는 해리상수 (dissociation constant ;
Kw)와 동일하다. 25℃에서 Kw의 값은 10-14이다.
pH는 다음과 같이 정의한다. pH = -log[H+]
H+ 이온의 활동도는 몰농도에 활동도계수를 곱해서 얻는다. H+ 이온의 활동도계수는 용
액 내에서 H+ 이온과 다른 화학종들과의 상호작용을 나타내는 값이다. 25℃에서 중성용
액은 pH 7.0이고 pH가 7보다 작으면 산성, pH가 7보다 크면 염기성이다. 보통의 pH 구
간은 pH 0 ~ pH 14이지만 유기용매를 포함하는 용액은 이 범위를 벗어날 수 있다.
(2) pH 측정원리 pH의 측정은 pH 선택성 전극(보통은 유리전극), 기준전극, 온도센서 이 세 가지를 이용
하여 이루어진다. pH 전극은 특별하게 만들어진 유리를 사용하는데 이 유리는 용액의
pH 값에 비례해서 전위차를 발생한다. 기준전극은 pH 측정 시 용액 내의 회로구성을 이
루게 하며 온도에 상관없이 일정한 전위를 유지하도록 고안된다. pH가 어떤 것인가를 간단히 설명한다. 물은 다음과 같이 전이한다.

참고 자료

- 일반화학 제8판 , Raymond Chang , 자유아카데미
- <하이탑 화학 Ⅱ>
- 화학대사전 , 김창홍 외 5명 , 世和
- 포털사이트 Naver
- 두산백과사전 EnCyber &EnCyber.com
- 물리화학, 앱킨스