실험,가시광선 분광기를 이용한 약산의 해리상수 결정

소개글

실험,가시광선 분광기를 이용한 약산의 해리상수 결정 에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론 및 배경
4. 장치 및 시약
5. 실험 방법
6. 참고 문헌

본문내용

)
NaOH ( 0.04g, )을 1000ml 부피플라스크에 녹인다.
③ HCl ( )
HCl는 35~37%이고, 밀도는 1.18 g/ml이므로, 36.5% 기준으로 0.01g 넣어서
희석해야한다. 하지만 이 양이 너무 미미하기 때문에 여러 단계 희석을 거쳐 제
조하기도 한다.
▶ 자료 처리
식에 따라 와 값을 구한다.
6. 참고 문헌
- 물리화학실험 , 대한화학회, (개정판)
- 물리화학, Gorden M. Barrow, 자유 아카데미, 1993
- 물리화학실험, 이익춘외, 탐구당, 1999년 출간,
『가시광선 분광기를 이용한 약산의 해리상수 결정』
1. 실험 제목 - 가시광선 분광기를 이용한 약산의 해리상수 결정
2. 결 과
농도
파장
흡광도
435
0.335
595
0.67
Buffer Solution
595
0.475
(1)
=111.67
(2)
(3)
(4)
(4)
(6)
ⅰ)결과
물
농도
파장
흡광도
HCl
657.0
NaOH
656.0
Buffer Solution
656.0
위의 값을 이용하여 식에 대입하면,
이 나온다. 여기서 농도를 이용하여 값을 구하면
값을 다음 식에 대입하여 값을 구하면
이 값을 에 대입하면 이 나온다.
따라서 임으로
= 5.55 이다.
3. 고 찰
이번 실험은 가시광선 분광기를 이용하여 약산성을 띠는 지시약의 해리상수를 측정하는 실험이다. 실험 설계 과정에서는 티몰블루라는 지시약을 사용하였다. 티몰블루지시약은 수용액에서 약산으로 작용하여 부분적으로 해리하는데, 이때 이온화된 성분과 이온화되지 않은 성분은 가시광선 영역의 서로 다른 파장에서 최대 흡광도를 나타낸다.
이를 이용하여 실험을 하는데, 먼저 티몰블루 0.5g + 에탄올 (200ml) 완전 용해 후 증류수를 첨가하여 500mL 용액을 제조했다. 그리고, 10ml 씩 취해서 3개의 플라스크에 넣은 후, 각 플라스크에 묽음 HCl 과 묽은 NaOH 그리고, 완충용액을 추가로 넣어 각각 100ml 로 만들었다.
그 후, 각각의 용액의 흡광도를 uv - vis 분광기를 사용하여 측정하였다.
이렇게 나온 측정값은 각 용액의 흡광도이다. 이중 산과 염기의 흡광도를 이용하여 산과 염기의 몰흡광 계수( ,)를 구했고, 완충용액의 흡광도와 좀 전에 구한 산과 염기의 몰흡광 계수( ,)를 이용하여 이온화된 의 농도를 계산할 수 있었다.
여기서부터는 마지막 결과를 도출하기 위한 방법이 두 가지이다. 실험 책에서 나온 자료처리 방법에 따르면, 처음에 주어진 약산의 전체농도() 와 짝염의 농도()를 식에 대입하여 를 구하여, 식에 대입하여 해리상수(Ka )를 구하여 마지막으로 주어진 산의 세기()를 식 을 사용하여 구하는 것이 첫 번째 방법이다.
두 번째 방법은 위 실험결과에 정리되어 있는 방법이다. 이 방법은 해리도 를 사용하는 방법으로, 식과 식을 이용하여 해리도 를 구하여 끝으로 식을 사용하여 산의 세기()를 구하는 것이 두 번째 방법이다.
두 가지 방법으로 했을 경우 같은 결과가 나왔고, 실험결과에는 두 방법중 두 번째 방법만 적었다. 두 방법 모두 결과값이 비슷하긴 했지만, 우리가 원했던 결과와는 두 결과 값 모두 거리가 있었다. 우리가 원했던 결과는 완충용액의 pH인 4.01 이지만, 결과값은 5.3739이다. 왜 이런 오차가 생겼을까?
이번 실험 특성상, 비교적 짧은 실험과정과 정밀한 기계에 의존하는 실험이라서, 오차가 적을것이라 생각했었고, 또 오차의 원인을 찾기가 매우 어려웠다.
오차의 원인으로 생각되는 것은 유일한 실험과정중의 하나인 용액을 만드는 일에서 나왔을 것이다. 가장 큰 원인으로 생각되는 것이 완충용액 분말을 녹일때였다. 이 때 분말이 무슨 이유때문인지 잘 용해되지를 않았다. 물론, 장시간 했음에도 잘 녹지 않았다. 그래서, 실험시간상 어쩔 수 없이 덜 용해된 상태로, 떠다니는 용질을 포함하지 않게 최대한 노력하며 메틸오렌지와 섞었다. 하지만, 육안으로는 보이지 않았더라도, 아마 녹지 않은 용질이 섞여 들어갔을 것이다. 따라서, 이 용질들이 흡광도를 측정하는데 적지 않은 오차를 주었을 것이라고 생각된다.
우리는 이 실험을 통하여, 흡광도를 측정하여 흡광계수 및 농도를 알 수 있고, 이를 이용하여 해리상수를 알 수 있다는 사실을 알 수 있었다.
4. 참고 문헌
- 물리화학실험 , 대한화학회, (개정판)
- 물리화학, Gorden M. Barrow, 자유 아카데미, 1993
- 물리화학실험, 이익춘외, 탐구당, 1999년 출간, 『분몰랄』

키워드

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