PH미터에 의한 수소이온 농도측정 레포트 A+
- 최초 등록일
- 2021.12.26
- 최종 저작일
- 2021.12
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소개글
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목차
1. 실험 목적
2. 이론
3. 시약 및 실험장치
4. 실험 방법
5. 실험결과
6. 논의 및 고찰
본문내용
1. 실험 목적
pH미터로 측정된 미지 수용액의 기전력을 이용하여 수소 이온의 농도를 구한다.
2. 이론
용액의 산성도는 pH값으로 평가하고, 다음의 식으로 정의된다. 여기서 는 활동도(activity) 또는 유효농도(effective concentration)라 한다. 가상의 이온 한 개가 무한으로 희석된 전해질 안에 있다면 이 이온은 한 개의 능력을 모두 발휘한다. 하지만 전해질의 농도가 증가하여 이온의 농도가 증가하면 이온-이온 상호작용으로 이온 한 개당 능력은 점점 떨어지고 전해질 농도는 이상용액(ideal solution)의 농도로부터 벗어난다. 이를 반영하여 활동도는 다음 식과 같이 활동도 계수(activity coefficient, Y)와 연관된다. 여기서 는 어떤 화학종 j의 농도이다. 이상 전해질 (ideal electrolyte)에서는 이온-이온 상호작용이 없으므로 =1이고, 이 경우 활동도는 농도와 같다. 실제용액의 경우 희석된 전해질에서는 이온-이온 상호작용이 작아 가 1에 가깝지만, 전해질 농도가 증가하면 γj는 점점 작아진다. 전해질 내 이온-이온 상호작용으로 가 감소하는 현상은 데바이-휘켈 (Debye-Hückel) 이론으로 설명된다. 어떤 양이온 주위에는 정전기적 반발력에 의해 양이온보다는 음이온으로 둘러싸인다. 이 때 음이온들은 다른 주위의 양이온들과도 상호작용을 하므로 부분전하를 띈다. 양이온과 음이온의 전하가 모두 1인 l 전해질의 경우 다음 그림처럼 전기적 중성을 만족하며 양이온 주위에 음이온이 분포하고, 음이온 주위에 양이온이 분포한다. 이러한 영역을 이온 분위기 (ionic atmosphere)라 부른다. 이온 분위기의 반지름을 데바이 길이(Debye length)라 한다. 이 데바이 길이는 전해질의 세기가 커질수록 작아지고, 다음의 관계를 가진다.
참고 자료
없음