[일반화학실험] 생활속의 산과 염기 분석 : 수용액에서 산과 염기의 중화반응에 의해서 물과 염이 생성되는데 이러한 산과 염기의 중화반응을 이용해서 산이나 염기의 농도를 알아낸다

소개글

[일반화학실험] 생활속의 산과 염기 분석 : 수용액에서 산과 염기의 중화반응에 의해서 물과 염이 생성되는데 이러한 산과 염기의 중화반응을 이용해서 산이나 염기의 농도를 알아낸다에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.Title 생활 속의 산-염기 분석
2.Introduction
3.Principle&Theory
4.Apparatus&Reagents
5.Procedure
6.Result
7.Discussion&Feeling

<출처>

본문내용

H 표준용액이 필요했는데 이를 구하는 과정을 식으로 나타내면
0.5M NaOH표준용액
0.5M NaOH Vml → 40g/mol × 0.5mol/L × 100ml × 1L/1000ml = 2g
이다. 식초와 증류수를 섞은 40ml 용액에 페놀프탈레인 용액 2~3방울을 넣고 NaOH용액을 넣고 적정한다. 처음에 연한 분홍색을 띄다가 다시 무색을 띄었다. 이를 통해 식초는 산임을 알 수 있고 색이 잠깐 바뀌는 것은 일시적인 중화반응으로 볼 수 있다. 사용된 NaOH의 부피는 25ml였다. 소비된 NaOH의 몰 수를 계산하면 0.5*0.025L=0.0125mmol 이다. 중화반응에 사용된 식초의 몰수는 0.0125mol (NaOH와 식초는 1:1로 반응)이고 아세트산의 질량은 0.0125mol X 60.06 = 0.75075 g 이다. 수득률을 구하면 0.75075/18.96 X 100 ≒ 4.1%이다. 하지만 우리 조는 실수를 많이 하여 정확하게 구한 것인지 확신할 수 없었다. 이러한 결과가 나오게 된 원인을 생각해보았다. 원래 적정을 한 용액의 색은 연한 분홍색을 띄고 30초 이상 지속된 후 사라지면 마지막 한 방울을 넣고 종말점으로 여긴 뒤 사용된 NaOH의 부피를 재야한다. 그런데 우리 조는 NaOH를 조금씩 넣고 변화를 지켜봤어야 했는데 조원이 용액이 나오는 구멍을 조절하지 못해 실수로 과량 넣었기 때문에 자세히 관찰하지 못하고 진한 분홍색을 띄고 색이 사라지지 않을 때 어림잡아 종말점을 구하였다. 그래서 종말점을 정확하게 구할 수가 없었다.
두 번째, <실험 C. 제산제 분석>에서는 제산제 1.00g에 0.5M HCl표준용액 40ml를 넣어준다. 이 때 0.5M HCl을 구하는 식은
0.5M HCl 표준용액
0.5M HCl Vml → 36.46g/mol × 0.5mol/L × 40ml ×1L/1000ml × 100/37 × 1ml/1.2g = 1.6ml
이다. HCl 용액은 1.6ml HCl에 증류수를 포함시켜 40ml를 만들어야 한다. 그런데 우리 조는 ml를 착각해서 1.6ml HCl에 증류수를 넣어 50ml를 만들었다. 이러한 것도 오차의 원인이 되었다. 넣어준 HCl의 몰수를 구하면 0.5*0.05L=0.025mmol 이다. 이렇게 만든 HCl 용액에 제산제를 넣고 가열기로 끓을 때 까지 끓인다. 이때 제산제에 HCl 용액을 넣어주는 것에 의문이 생겼다. 제산제에 HCl 용액을 넣어주는 이유는 제산제는 염기를 띈다. 여기에 페놀프탈레인 용액을 넣어주면 아무런 변화도 일어나지 않는데 HCl 용액을 넣어주면 용액이 붉게 변화한다. 이러한 이유는 페놀프탈레인 용액은 용액 속의 H+농도에 따라 반응하기 때문이다. 제산제에 페놀프탈레인 용액을 넣었을 때는 제산제는 염기를 띄고 있어 H+의 농도가 적었지만 HCl을 넣어 주면 제산제와 HCl사이에 중화반응이 일어나고 pH농도가 올라가면서 H+의 농도도 올라가게 된다. 이러한 변화를 페놀프탈레인 용액이 감지하고 색이 변화되는 것이다. 그리고 색의 변화를 통해 종말점을 구하고 산이나 염기의 농도를 구할 수 있는 것이다. 우리 조는 실험속도도 느리고 가열이 더뎌 수증기가 발생하고 조금 끓기 시작했을 때 가열기를 끄고 용액을 식히기 시작했다. 식힌 용액에 페놀프탈레인 용액2~3방울을 넣고 NaOH로 적정하기 시작했는데 이번에도 양을 조절하지 못해서 NaOH용액을 과량 넣고 진한 분홍색을 띄게 만들었기 때문에 또 어림잡아 종말점을 구해야 했다. 사용된 NaOH의 부피는 21ml였다. 소비된 NaOH의 몰 수를 구하면 0.5*0.021L=0.0105mmol 이다. 제산제의 중화에 사용된 HCl의 몰수는 HCl 몰수 - NaOH 몰수로 계산하여 0.025-0.0105 = 0.0145mol 이고 제산제의 질량을 구하면 0.0105 X 84. 01 ≒ 0.9 g 이다. 이를 통해 수득률을 구하면 0.9/1.00 X 100 = 90% 가 나오게 된다. 하지만 이번의 실험결과도 정확한 종말점을 사용하여 나온 값이 아니므로 확신할 수 없다. 이러한 이유의 가장 큰 원인은 HCl+증류수의 ml를 잘못 알아 50ml의 양을 만들어 실험에 사용한 것과 과량의 NaOH로 적정하여 정확한 종말점을 찾을 수 없었던 것이다.
이번 시험에서는 우리 조는 실수가 많았기 때문에 오차의 발생이 많았다. 이러한 오차가 일어나지 않기 위해서는 미처 생각하지 못하는 부분이 오차의 원인이 될 수 있다는 사실을 늘 인지하고 좀 더 주의를 기울여 실험에 임해야한다. 또한 이번 실험의 경우는 기계를 이용한 실험이 아니고 유리기구와 사람의 손을 이용한 실험이어서 정확한 종말점을 구할 수가 없었기 때문에 오차의 발생 가능성이 컸던 것 같다. 원래 정확한 실험값을 구하지 못하는 실험이었다 해도 실수가 좀 더 적었다면 그래도 오차의 범위를 줄이고 조금은 더 정확한 값을 구할 수 있었을 것이라는 아쉬움이 남는다.
<출처>
네이버 블로그
http://blog.naver.com/sys10040503?Redirect=Log&logNo=110085238409
http://cho10092002.blog.me/140092673257
http://chanjae.net/46
http://cafe.daum.net/foodNo1/E0Pa/4?docid=1CBWi|E0Pa|4|20090904105426&q=%C1%F6%BD%C3%BE%E0%C0%C7%20%C1%BE%B7%F9
네이버 지식인
http://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=1115&docId=80804240&qb=7IOd7Zmc7IaN7J2YIOyCsCDsl7zquLAg67aE7ISd&enc=utf8§ion=kin&rank=1&search_sort=0&spq=0&pid=gFTeN35Y7t8sssNOLihssc--329127&sid=TnWRc6GKdU4AAAcdKhA
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위키백과
http://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%85%B8%EB%A5%B4%EB%A7%90_%EB%86%8D%EB%8F%84
<일반 화학 실험>- 대한 화학회 p.108~116

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