중화 적정(Neutralization Titration)의 원리와 산염기 적정 실험 보고서 [A+]

소개글

중화 적정(Neutralization Titration)의 원리와 산염기 적정 실험 보고서 [A+]에 대한 보고서 자료입니다.

목차

I. 서론 ……………………………………………………………………………………… 2
II. 본론 ……………………………………………………………………………………… 2
　1. 중화 적정 (Neutralization Titration) ………………………………………… 2
　　(1) 중화 ……………………………………………………………………………… 2
　　(2) 중화적정 ………………………………………………………………………… 3
　　(3) 당량 ……………………………………………………………………………… 3
　　　1) 산의 그램 당량 ………………………………………………………………… 3
　　　2) 염기 그램 당량 ………………………………………………………………… 3
　　　3) 산-염기 중화적정 당량 ……………………………………………………… 3
　　(4) 산 (염기)와 지시약의 관계 : 중화적정 곡선 ……………………………… 3
　　　1) 강산을 강염기로 중화하는 경우-염산 + 수산화나트륨 ………………… 3
　　　2) 강산을 약염기로 중화하는 경우-염산 + 암모니아수 …………………… 4
　　　3) 약산을 강염기로 중화하는 경우-아세트산 + 수산화나트륨 …………… 4
　　　4) 약산을 약염기로 중화하는 경우-아세트산 + 암모니아수 ……………… 5
　2. 일상생활의 중화 반응 ……………………………………………………………… 5
　3. 실험 제목 : 중화 적정 ……………………………………………………………… 6
　　(1) 실험 목적 ………………………………………………………………………… 6
　　(2) 실험 시약 …………………………………………………………………………… 6
　　(3) 실험 도구 ………………………………………………………………………… 6
　　(4) 실험방법 …………………………………………………………………………… 7
　　　1) N/10 Na2CO3 표준액 제조 …………………………………………………… 7
　　　2) HCl의 적정 및 미지 용액의 농도 알기 ……………………………………… 7
　　(4) 실험 결과 …………………………………………………………………………… 8
　　(5) 실험 결과값 계산 ………………………………………………………………… 8
III. 결론 …………………………………………………………………………………… 9
* 참고 자료 …………………………………………………………………………………… 9

본문내용

중화적정 곡선
1) 강산을 강염기로 중화하는 경우-염산 + 수산화나트륨
중화점은 pH가 7 근처이고, 지시약으로는 산성 영역에서 변색하는 메틸 오렌지와 염기성 영역에서 변색하는 페놀프탈레인을 모두 쓸 수 있다. 지시약을 쓸 수 있는 pH 범위는 pH가 급격하게 변하는 구간에 지시약의 변색 범위가 들어 있으면 된다
2) 강산을 약염기로 중화하는 경우-염산 + 암모니아수
중화점은 pH가 7보다 작은 산성 영역에 있으며, 지시약으로는 산성 영역에서 변색하는 메틸 오렌지가 적당하다.
(3) 약산을 강염기로 중화하는 경우-아세트산 + 수산화나트륨
중화점은 pH가 7보다 큰 염기성 영역에 있으며, 지시약으로는 염기성 영역에서 변색하는 페놀프탈레인이 적당하다.　
(4) 약산을 약염기로 중화하는 경우-아세트산 + 암모니아수
중화점은 pH 7 근처이겠지만 중화점을 전후하여 pH가 완만하게 변하므로 지시약은 사용할 수가 없다. 지시약을 사용하려면 pH가 급격하게 변해야만 한다.
2. 일상생활의 중화 반응
생선의 비린내를 없애기 위해 레몬즙을 뿌리는 것이 대표적인 사례이다. 또 다른 사례로는 생선 비린내의 주성분은 트리메틸아민이라는 염기성 물질이므로 산성인 레몬을 뿌려 중화시킨다. 벌에 쏘이거나 벌레에 물렸을 때 암모니아수를 바른다거나, 산성화된 호수나 토양에 석회 가루(주성분이 CaO)를 뿌려 중화시킨다. 위액이 지나치게 많이 분비되면 제산제(주성분이 수산화마그네슘, 탄산수소나트륨 등 염기성 물질)를 먹어 위산을 중화시킨다. 비누로 머리를 감아 머리카락이 뻣뻣할 때에는 식초를 몇 방울 떨어뜨린 물에 머리를 헹군다. 신 김치에 달걀 껍데기(주성분이 탄산칼슘)를 넣어 주면 덜 시다.
3. 실험 제목 : 중화 적정
(1) 실험 목적
* 농도의 계념과 계산 방법을 정확히 안다.
* 표준용액을 조제한다.
* 중화적정에 대해 알아본다.
* 농도를 모르는 미지의 용액을 표준용액으로 적정하여 미지의 용액 농도를 안다.
(2) 실험 시약
* Na2CO3
* HCl
* C14H14N3NaO3
(3) 실험 도구
-피펫 : 정확한 부피의 용액을 옮길 때 사용한다.
-뷰렛 : 중화점까지 필요한 표준 용액의 부피를 구할 때 사용한다.
-부피 플라스크 : 정확한 농도의 표준 용액을 만드는데 사용된다.
-삼각 플라스크 : 농도를 모르는 용액을 넣은 후 뷰렛으로부터 가해지는 용액을 받아서 반응시키는 용기로 사용한다.
(4) 실험방법
1) N/10 Na2CO3 표준액 제조
Na2CO3 5g 260~300℃에서 약 30분간 가열 후 방냉
↓
건조된 Na2CO3 2.6~2.7g 정확히 칭량
↓
100㎖ 비커에 내용물을 옮겨 용해시킨 후 500㎖ 메스플라스크에 옮기고 표선까지 채움
↓
잘 흔들어 섞어줌
↓
f 값을 구하고 메스플라스크에 라벨을 붙임
※ 라벨의 형식
N/10 Na2CO3
f = 1.021
년 월 일
목요일 오전 1조
2) HCl의 적정 및 미지 용액의 농도 알기
N/10 Na2CO3 표준액을 정확히 25㎖ 취해 코니칼비커에 옮김
↓
메틸오렌지(지시약) 2~3방울
↓
농도를 모르는 HCl 용액으로 적정
↓
용액의 색이 노란색 → 붉은색으로 변하는 것 확인
↓
3회 이상 반복한 후 HCl의 노르말 농도 계산
(4) 실험 결과
① Na2CO3 용액의 노르말농도 계산
② N/10 Na2CO3 표준액의 f 값 계산
③ HCl 용액의 농도 계산
(5) 실험 결과 계산
중화 적정에서 산, 염기의 농도를 구하는 공식은 다음과 같다.
a M V = b M' V'
( a : 산의 가수 M : 산의 농도 V : 산의부피
b : 염기의 가수 M' : 염기의 농도 V' : 염기의 부피)
계산 사례:
삼각 플라스크에 농도를 모르는 염산 25ml를 넣고 페놀프탈레인 수용액을 2~3방울 떨어뜨린다. 여기에 뷰렛을 이용하여 0.1M NaOH 표준 용액을 25ml 넣었을 때 용액이 붉은색으로 변하였다. 염산의 농도는?
☞ 1×25×M = 1×25×0.1 ∴M(염산의 농도) = 0.1M(몰농도)
III. 결론
중화적정 실험을 통하여 농도를 모르는 산(또는 염기) 용액에 농도를 정확히 아는 염기(또는 산)의 용액를 가하여 중화점까지 넣어준 부피를 측정함으로써 농도를 결정하는 방법을 알 수 있다.
* 참고 자료
박면용, 『기기분석의 원리와 응용』, 녹문당, 2000.
김학주, 『기기분석』, 동화기술, 2000.
신세건, 『기기분석 화학』, 형설출판사, 2000.
김승재, 서성규, 『기기분석』, 동화기술, 2000

키워드

중화적정,   중화,   중화반응,   적정실험,   실험보고서