PH미터에 의한 수소 이온 농도의 측정 [결과]

소개글

PH미터에 의한 수소 이온 농도의 측정 [결과]에 대한 보고서 자료입니다.

목차

없음

본문내용

대신 계산에 사용한다. 용액에서 활동도 계수란 이상용액(각 분자의 유효 값이 이론적 유효값과 같은 용액)과의 차를 측정한 것이다.
② pH meter : pH는 수소이온 농도를 표시하는 것이기 때문에 용액중의 수소이온을 갖는 전기량을 측정하면 정확히 알 수가 있다. 일반적으로 한 개의 표준전극(염화제 일수은은 전극이 많이 사용되고 있다.)과 전극(유리, 수소, 안치몬, 컨히드론 등의 전 극)과 사이에 생기는 전위차를 전위차계로 읽도록 한 원리로 되어있고 유리 전극을 사용하는 것이 대부분이다.
③ 이온강도: 전해질 용액 속의 이온의 농도를 나타내는 양. 용액중 이온간 교호작용을 추정하기 위한 변동요인으로 이온의 활동도계수 계산 시 필수요인이다.
Ⅱ. 실험결과
1. 각 농도의 HCl제조 시 사용한 양
2. 실험 측정 값
조
농도
pH
mV
기타
1조
0.01M
0.64
357.2
온도
20.7℃
↓
293.7K
3조
4×10³ M
1.23
323.8
5조
10³ M
1.80
293
4조
4×10⁴M
2.00
281.8
2조
10⁴M
v
180
Ⅲ. 결과계산
1. 각 농도의 HCl제조 시 사용한 양
1M의 HCl에서 0.01M, 0.004M HCl를 제조하여 나머지 용액을 희석하여 제조.
이므로,
2. 측정에 사용될 용액의 이온강도가 0.1이 되도록 NaCl 용액 제조
NaCl mw : 58.5 g/mol
* 계산과정
①
②
③
④
⑤
(2) 제조
①
②
③
④
⑤
3. 값 계산
(는 무시할 수 있을 정도로 작은 수이므로 0)
* 계산과정
①
②
③
④
⑤
HCl 농도
pH
평균
0.01M
0.64
352.7 mV
286.34 mV
0.004M
1.23
323.8 mV
0.001M
1.80
293.1 mV
0.0004M
2.00
281.9 mV
0.0001M
3.84
180.2 mV
4)이론적인 pH와 측정한 pH값의 비교
pH = -log[]
HCl 농도
이론적인 pH
측정한 pH
pH차이 값
0.01
2
0.64
1.36
0.004
2.4
1.23
1.17
0.001M
3
1.80
1.2
0.0004M
2.4
2.00
0.4
0.0001M
4
3.84
0.16
Ⅳ. 논의 및 고찰
이번 실험은 pH미터를 이용하여 기전력을 측정 후 미지 농도 용액의 pH를 측정해 보 는 실험이었다. 실험방법은 1M HCl로 0.01M, 0.004M HCl용액을 만든 후 각각의 용액 으로 0.001, 0.0001M, 0.0004M HCl용액을 제조한 뒤에 NaCl로 이온강도를 0.1로 맞 춰 pH미터로 기전력과 pH를 측정 해 보아야 하지만 시간상 5개의 조가 하나씩 용액을 맡아서 실험을 하기로 했고 우리조는 의 용액을 맡아서 제조를 시작했다. 의 용액을 만들기 위해서는 먼저 를 제조하여 여기에서 2㎖채취하고 증류수 18㎖NaCl과 섞어서 만들 수 있었다.
그래프를 보면 기전력과 pH와의 관계를 유추할 수 있었는데 pH가 클수록 수소이온 의 농도는 감소한다. 그리고 기전력도 감소하였는데 이를 통해 산도가 강할수록 전자의 이동이 활발해져서 더 많은 전하를 배출한다는 것을 알 수 있었다.
이온강도를 0.1로 일정하게 맞추어 주는 이유는 측정용액 중의 총 이온강도가 일정할 때는 활동도도 일정하게 된다. 그러므로 표준용액을 사용하여 이온농도의 전위차와의 관계를 구하면 미지시료 용액의 전위차를 측정하여 대상이온의 농도를 구할 수 있기 때 문이다.
측정한 기전력 값은 357.2mV ~ 180mV로 차이가 심했다. 값은 상수이므로 거의 일정한 값이 나와야 한다. 또한 이론적 값과 미터로 측정한 값 차이는 평균 0.9정도 차이가 나므로 상당히 오차가 크다고 생각한다. 값은 유리막의 물리적, 화학적 성질과 오염상태에 다라 결정되는 상수이다. 또한, 유리막이 건조하거나 탈수되 면 값이 크게 변하게 되는데 즉, 값이 이론과 많은 차이를 나타내는 이유는 실험 하기 전 부터 미터의 복합전극이 오염되어 있었거나 건조한 상태에 놓여 있었기 때문 이며, 미터 사용 전 표준완충용액으로 표준화를 시키지 않아서 위와 같은 결과가 나 온 것이다. 값이 변함에 따라 값이 다르게 나온 것은 서로 다른 농도의 용액을 미터로 측정 시 기존의 다른 농도의 용액이 전극에 남아있었기 때문이다. 미터를 사용할 때는 전극을 씻은 후 물기를 닦아내는 것은 물()에 있는 수소이온의 영향을 받지 않기 위해서이다. 온도에 따른 오차로도 볼 수 있는데 온도에 따라 농도가 다르기 때문에 온도에도 유의해야한다.

키워드

PH미터에 의한 수소 이온 농도의 측정,   실험,   결과