[단국대]pH측정_결과 보고서 A+ (일반화학실험)

소개글

"[단국대]pH측정_결과 보고서 A+ (일반화학실험)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 준비물
4. 실험 방법
5. 실험 사진
6. 실험 결과
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
pH의 원리를 이해하고, 측정 방법을 익힌다.

2. 실험 이론
물의 자동 이온화
물은 극소량이 이온화 하여 H3O+ 이온과 OH- 이온을 생성한다. 즉, 물은 아래 식에서 보는 바와 같이 산 또는 염기로 작용하는 양쪽성 물질이다.
H2O(l) + H2O(l) ⇄ OH-(aq) + H3O+(aq)
질량 보존의 법칙에 의해 물의 평형 상수식을 정의할 수 있고, 물이 전리된다고 하더라도 극소량만 전리되므로 물의 농도 [H2O]는 거의 일정하다.
따라서 평형 상수식 [H3O+] · [OH-] = K[H2O]2에서 K[H2O]2를 새로운 상수 KW로 쓰면 다음과 같이 정의된다.
[H3O+] · [OH-] = K[H2O]2 = KW
이 식에서 KW를 물의 이온곱 상수라고 하며, 이온곱 상수는 온도에 의존하는 값이다. 25˚C인 경우에 이 반응은 [H3O+] = [OH-] = 1.0×10-7mol/L의 상태로 평형에 도달하게 되고 이때의 이온곱 상수 KW는 다음과 같다.
KW = [H3O+] · [OH-] = (1.0×10-7) (1.0×10-7) = 1.0×10-14

pH (수소 이온 지수)
수용액에서 산성, 중성, 알칼리성을 나타내는 데 [H+]를 사용하나, 이것은 넓은 수치 사이에서 변화하므로 mol/L 단위로 표시하는 대신에 수소 이온 지수를 나타낸다. 수소 이온 농도의 역수의 상용 대수를 사용하여 수소 이온 농도를 나타낸 값은 pH라는 부호로 표시하고, 이를 hydrogen ion exponent라 한다. 즉, [H+] = 10-nmol/L 일 때 지수 n은 pH를 의미한다.

참고 자료

단국대학교, <공학 화학 실험>, 공학화학실험 편찬위원회, 2019
강의 영상 (pH의 측정): https://clms.dankook.ac.kr/em/5e6cd26b933a8
실험 영상 (pH의 측정): http://clms.dankook.ac.kr/em/5ec7a1f5ba547