산염기 적정 실험

소개글

산염기 적정 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.목적

2.원리

3.이론

4.실험방법

5.결과

6.결론

본문내용

수로 나눈 몰분율과 그것을 백분율로 표시한 몰백분율, 용질의 g수를 용매의 g수로 나눈 무게비, 용질의 몰수를 용매의 몰수로 나눈 몰비, 용액 1000m 중에 함유되어 있는 용질의 g수로 표시하는 무게농도 등이 이용되고 있다.
또 용질 1몰이 함유하고 있는 용액의 수, 즉 몰농도의 역수인 희석도(稀釋度)로 표시하는 경우도 있고 혼합기체 등에서는 그 분압(分壓)으로 농도를 표시하는 경우도 있다.
산 염기 적정은 부피 분석에 속하는 분석법이다.
분석하고자 하는 시료(분석물질)와 반응하는데 소비된 표준용액(농도를 아는)의 부피를 측정하여 시료의 농도를 결정하므로 부피분석이라고 하며 그 실험 방법을 적정법이라고 한다.
시료가 산(또는 염기)일 때 표준용액은 염기(또는 산)가 되며, 표준용액을 적정액이라고 부르며 뷰렛에 넣고 시료용액이 들어 있는 플라스크에 조금씩 넣어 반응이 완결되었을 때 소비량의 눈금을 측정한다.
적정에서 분석물질과 정확하게 화학량론적으로 반응하는데 필요한 적정액의 양을 당량점이라고 한다.
그러나 당량점은 이상적인 값이고 실제는 몇가지 방법으로 얻는데, 이것을 종말점이라고 한다.
종말점과 당량점의 차이는 피할 수 없며 그 차이를 적정오차라고 부르며, 종말점을 어떻게 결정하느냐에 따라 적정오차는 줄일 수도 있다.
실험방법
1) 미리 제조한 2M NaOH 용액을 이용하여 50㎖ 뷰렛을 세척한 다음 NaOH 용액을 채워 표면을 0㎖에 맞춘다
2) 3개의 250㎖ 삼각플라스크에 0.4~0.6 그램의 프탈산수소칼륨을 0.001 그램까지 정확히 무게를 측정한다.
3) 프탈산수소소칼륨을 담은 삼각플라스크에 각각 증류수 100㎖를 첨가하여 프탈산수소칼륨을 용해시킨 다음 페놀프탈레인 지시약을 두 방울 첨가한 다.
4) 뷰렛에 준비된 수산화나트륨 용액을 이용하여 준비한 3개의 삼각플라스 크에 마련된 프탈산수소칼륨 용액을 흔들어 주면서 적정한다. 수산화나트 륨 용액이 프탈산수소칼륨 용액에 닿으면 분홍색이 나타났다가 바로 없 어지나 종말점에서는 용액 전체가 무색에서 분홍색으로 변화한다.
5) 종말점이 확인된 후 약 1분이 경과한 후 뷰렛의 눈금을 읽어 중화에 사 용된 정적액의 양을 계산하고 수산화나트륨 용액의 정확한 농도를 결정 한다.
6) 농도를 정확히 표준화한 수산화나트륨 용액을 이용하여 미지농도의 염산 용액을 정확히 20㎖ 취하여 3회 적정하고 농도를 결정한다.
준비물
500㎖ 삼각플라스크, 50㎖ 뷰렛, 뷰렛 클램프, 스탠드, 250㎖ 삼각플라스크 3개, 저울, 세척병, 500㎖비커, 칭량병
*피펫 : 산이나 염기 일정량을 취하여 다른 용기에 옮길 때 사용한다.
*메스 플라스크 : 용액의 농도를 알고 있는 표준 용액을 만들 때 사용한다.
*뷰렛 : 정확한 부피의 용액을 떨어뜨릴 때 사용한다.
*비커 또는 삼각 플라스크 : 뷰렛으로부터 떨어지는 용액을 받는 데 사용한 다.
*지시약 : 중화 반응의 종말점을 찾는데 사용된다.
강한 산과 강한 염기의 적정 : 페놀프탈레인 또는 메틸오렌지
강한 산과 약한 염기의 적정 : 메틸오렌지 또는 메틸레드
약한 산과 강한 염기의 적정 : 페놀프탈레인
약한 산과 약한 염기의 적정 : 지시약으로는 종말점을 찾을 수 없다.
스탠드 메스플라스크 무게다는 종이
뷰렛 비커 삼각플라스크
홀피펫
주의사항
1. 뷰렛은 씻은 다음 증류수로 다시 씻는다. 뷰렛이 깨끗하지 못하면 유리표 면에 물방울이 달라붙게 되어 오차의 원인이 된다.
2. 메니스커스의 가장 낮은 곳이 눈금 0의 선에 달하도록 뷰렛의 용액을 한 방울씩 가한다.
시약
페놀프탈레인 용액, 프탈산수소칼륨(일차표준물질), 2M NaOH, 미지시료
결과
A. 수산화나트륨의 표준화
구분
1차 적정
2차 적정
3차 적정
프탈산수소칼륨무게
0.4
0.5
0.6
종말점 뷰렛의 눈금
1.0
1.2
1.5
적정 개시 뷰렛눈금
0
1.0
1.2
수산화나트륨 소요량(㎖)
1.0
0.2
0.3
수산화나트륨 용액의 노르말 농도
1.96
12.2
9.79
평균 농도
7.98
노르말 농도 계산과정
1차 적정 : N =
{ 1000w } over { VA }
=
{ 1000 TIMES `0.4 } over { 1.0 TIMES 204.2 }
=
{ 400 } over { 204.2 }
= 1.96
2차 적정 : N =
{ 1000w } over { VA }
=
{ 1000 TIMES 0.5 } over { 0.2 TIMES 204.2 }
=
{ 500 } over { 40.84 }
= 12.2
3차 적정 : N =
{ 1000w } over { VA }
=
{ 1000 TIMES 0.6 } over { 0.3 TIMES 204.2 }
=
{ 600 } over { 61.26 }
= 9.79
B. 염산 용액시료의 적정
구분
1차 적정
염산 용액의 부피(㎖)
20㎖
종말점 뷰렛의 눈금
1.2
적정 개시 뷰렛눈금
3.5
수산화나트륨 소요랑(㎖)
2.3
수산화나트륨 용액의 노르말 농도
0.23
평균 농도
0.23
노르말 농도 계산과정
미지농도의 염산용액 : 2M 2.3㎖ = x 20㎖
4.6 = 20x
x = 0.23M
HCl 1 M = 1 N
N = 0.23N
이번 A 수산화나트륨의 표준화 실험에서는 1차 적정에서 잘못되었던 것 같다. 2차 3차로 갈수록 산의 농도가 짙어질수록 염기의 농도도 짙어지는데 1차에서 수산화나트륨 용액을 한꺼번에 많이 넣어서 아무래도 실험에 실패 했던 것 같다.
결론
이번 실험의 목적은 농도를 정확히 아는 산(또는 염기)의 표준용액을 만들어 염기(또는 산) 의 시료용액과 반응시킬 때 소비된 표준용액의 부피를 측정하면 시료용액의 농도를 알 수 있는 그런 실험이였다.
그런데 이번 실험에서는 1차실험에서 수산화나트륨 용액을 처음부터 많이 부어버려 실험에 실패하였다. 그래서 결과값이 제대로 나오지 않았던 것 같다. 실험을 하면서 어려웠던점은 실험방법을 제대로 알지 못하여 실수가 많았던 것 같다.
앞으로는 실험방법을 제대로 이해하고 실험에 임해야겠다.
참고자료
일반화학 제7판
네이버
http://www.naver.com/
야후 http://kr.yahoo.com/

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