H3PO4의 pH 적정

*해*

최초 등록일: 2014.03.24
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1. 실험 제목
H3PO4의 pH 적정

2. 실험 목적
- pH 미터 사용법을 이해하고 적정곡선을 그릴 수 있다.
- 적정곡선으로부터 제 1,2당량점을 구하고, H3PO4의 정확한 농도를 구할 수 있다.

3. 실험 원리
▪ 다가산의 적정 : 분자 내에 양성자가 2개 이상 있는 산을 적정하는 것을 말하며 당량 점이 2개 이상 나타난다. 이번 실험에 사용한 삼염기산인 H3PO4의 경우 세 번째 해리상수가 매우 작아 실제로는 이염기산으로 작용한다. 적정곡선에서도 당량점이 2개만 나타난다.
H3PO4 → H2PO4- + H⁺ K₁= 7.11x10⁻³
H2PO4- → HPO42- + H⁺ K₂= 6.32x10⁻⁸
HPO42- → PO43- + H⁺ K₃= 7.1x10⁻13 (K₃은 매우 작아 관찰되지 않음)

▪ 당량점 : 분석물질의 양과 가해진 적정시약의 양이 화학양론적으로 정확히 일치하는 지점 으로 산이 내놓을 수 있는 H⁺의 몰수와 염기가 받을 수 있는 H⁺의 몰수가 같아지는 지점 이다. 적정 시 얻고자 하는 이상적인 결과이다.
- H3PO4의 제1당량점
첫 번째 완충구간(pH=pKa1= 2.15)과 두 번째 완충구간(pH=pKa2= 7.21) 사이에 있다.
제1당량점의 pH는 4.7(pH = (pKa1 + pKa2)/2 = 4.7)이다. 주화학종은 H2PO4-이다.
- H3PO4의 제2당량점
두 번째 완충구간(pH=pKa2= 7.21)과 세 번째 완충구간(pH=pKa3= 12.1) 사이에 있다.
제2당량점의 pH는 9.6(pH = (pKa2 + pKa3)/2 = 9.6)이다. 주화학종은 HPO42-이다.

참고 자료

최신분석화학 제5판, Daniel C. Harris 저, 자유아카데미
일반화학 제8판, Raymond Chang 저, 자유아카데미

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