PH미터에 의한 수소 이온 농도의 측정 [결과]

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본문내용

ydrogen Ion Concentration
by pH Mete)
ㅇㅇㅇ 교수님
2011. 10. 31.
실험결과
1> 0.1M HCl 표준용액 (비중=1.18, 35%농도, HCl분자량=36.46
=11.32....
11.32 × x = 0.1M × 200mL
x =1.766 mL < 최종부피가 1L가 되게 한다. >
2>
0.01M HCl 용액
표준용액 10mL + 물 90mL
0.001M HCl 용액
표준용액 1mL + 물 99mL
0.001M HCl 용액
표준용액 0.1mL + 물 99.9mL
0.04M HCl 용액
표준용액 40mL + 물 60mL
0.004M HCl 용액
표준용액 4mL + 물 96mL
NaCl 로 이온 강도 0.1로 맞추기
0.01M 의 NaCl → 0.09 M NaCl
X = 0.009mol 0.009 × 58.45 = 0.52g
0.001M의 NaCl → 0.099 M NaCl
X = 0.0099mol 0.0099 × 58.54 = 0.57g
0.001M의 NaCl() → 0.00999mol, 0.00999 × 58.54 = 0.58g
0.04M의 NaCl → 0.06 M
0.004M의 NaCl → 0.096M
⇒나올 g수로 전체 부피 100ml 용액을 만들어 준다.
▶위에서 만든 두 용액( 1과 2 용액)을 각각 섞어서 pH meter를 이용하여 pH, 기전력, 온도를 구한다.
용 액
pH
기 전 력
온 도
0.01M HCl
3.03
202.2
25.1
0.001M HCl
3.46
197.3
28.2
0.004M HCl
2.8
217
27.6
0.0001M HCl
4.88
104
28.2
0.0004M HCl
2.54
229.2
24.8
pH= -log[aH ] = -log[H+ ]-logyH식을 이용하여 log[H+]를 구한다
활동도 계수는 0.83이다
위 식으로부터 을 구해본다.
R=기체상수(1.987cal/mol*K 또는 8.314J/mol*K)
T=열역학적 온도
F=Faraday 상수(96487J/V*mole또는 C/mole)
Ej=액체 접속전위 E=무시가능
0.01M pH=3.03 기전력=202.2mV 25.1C 일때 E의 값
E=E+(2.303*8.314*298.25/96487)*(-2.2)+E
202.2mV=E+0.059(-2.2)
E=202.33
0.001M pH=3.46 기전력=197.3mV 28.2C 일때 E
논의 및 고찰
- 실제 pH값은 활동도라는 개념이 필요한데 활동도란 실제용액의 농도이다.
- 용매에 녹아있는 용질분자가 모두 다 화학반응을 하거나 용매와 상호작용을 하지 않기 때문에 실제의 농도는 용질분자 중에 얼마만큼의 분자가 상호작용에 참여하는지를 나타내는 것이 바로 활동계수이다.
- 활동계수에 용질의 농도에 곱하여 나타낸다.
- 따라서 pH는 H+의 농도가 아닌 H+의 활동도를 넣어주어야 하는 것이다.
∴
- 실험결과 pH값이 증가함에 따라 기전력은 감소하는 그래프가 나오게 되었다. 즉, 산이 강할수록 전자의 이동이 활발해진다는 것을 알 수 있다.

키워드

PH미터에 의한 수소 이온 농도의 측정,   실험,   결과