소개글
"단국대 알칼리소비량"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 목적
1.1. 산-염기 중화반응을 통한 알칼리 소비량 계산
1.2. 완충용액의 특성 이해
1.3. 산-염기 적정을 통한 농도계수 구하기
2. 실험 원리
2.1. 알칼리의 정의 및 특성
2.2. 완충용액의 정의 및 특성
2.3. 산-염기 적정의 원리
2.4. 알칼리 소비량 계산 방법
3. 실험 방법
3.1. 실험 준비물
3.2. 실험 절차
3.2.1. 염산의 농도계수 구하기
3.2.2. 알칼리 소비량 구하기
4. 실험 결과
4.1. 염산의 농도계수 계산
4.2. 알칼리 소비량 계산
5. 실험 고찰
5.1. 실험 데이터의 정확성 및 오차 분석
5.2. 실험 방법의 개선점
6. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 목적
1.1. 산-염기 중화반응을 통한 알칼리 소비량 계산
산-염기 중화반응을 통한 알칼리 소비량 계산은 검수 중에 함유된 강산, 유기산, 염류 등을 중화하는데 소비되는 알칼리 소비량을 구하는 것이다. 이를 위해 pH 9에 이를 때까지 사용한 염기 용액의 양을 측정한다.
알칼리 소비량은 다음과 같은 식을 통해 계산할 수 있다:
A = a × f1 × V / v × f2
여기서 A는 알칼리 소비량, a는 검수에 넣은 염기 용액의 부피, f1은 염기 용액의 농도계수, V는 검수의 부피, v는 표준 염기 용액의 부피, f2는 표준 염기 용액의 농도계수이다.
이때 농도계수는 용액의 농도를 나타내는 방법의 하나로, 용액 1리터 속에 녹아 있는 용질의 그램 당량수를 나타낸 것이다. 농도계수를 구하기 위해서는 농도를 알고 있는 표준 산성 및 염기성 용액을 이용한 중화 적정 실험을 수행하여 소비량을 측정하면 된다.
따라서 산-염기 중화반응을 통한 알칼리 소비량 계산은 농도계수를 구하고 이를 바탕으로 검수에 대한 알칼리 소비량을 계산하는 것이다.
1.2. 완충용액의 특성 이해
완충용액은 외부로부터 어느 정도의 산이나 염기를 가했을 때, 수소 이온 농도를 일정하게 유지하는 용액이다. 대부분의 완충용액은 약산과 이의 짝염기 또는 약염기와 이의 짝산을 포함하고 있다. 예를 들어 약산 와 이의 짝염기 를 거의 같은 몰량으로 함유하는 완충용액을 살펴보면, 강산이 완충용액에 첨가되면 수소이온이 공급되어 염기 와 반응한다. 반면에 센 염기가 완충 용액에 첨가되면 수산화 이온이 공급되고 이 이온은 산 와 반응한다. 따라서 완충 용액은 와 의 양이온과 결합하는 능력으로 pH 변화를 억제한다.완충용액은 외부 요인에 의한 pH 변화를 억제하여 일정한 pH를 유지시켜주는 특성이 있다. 이는 약산-짝염기 쌍 또는 약염기-짝산 쌍이 함께 존재하면서 서로 반응하여 pH 변화를 상쇄시키기 때문이다. 완충 작용은 산-염기 반응에서 생성된 H+ 이온이나 OH- 이온이 약산-염기 쌍에 의해 소모되어 용액의 pH가 크게 변화하지 않도록 하는 것이다. 따라서 완충용액은 생물학적, 화학적 반응에서 중요한 역할을 하며, pH 조절에 널리 사용된다.
1.3. 산-염기 적정을 통한 농도계수 구하기
산-염기 적정을 통한 농도계수 구하기는 주어진 실험의 중요한 과정 중 하나이다. 이를 통해 미지농도의 산 용액인 염산의 농도계수를 구할 수 있다.
실험 절차에 따르면, 우선 탄산 나트륨(Na2CO3) 수용액을 제조한다. 이때 탄산 나트륨의 몰 수를 알아낼 수 있다. 그 다음 탄산 나트륨 용액에 티몰블루 지시약을 가한 후, 미지농도의 염산을 조금씩 첨가하며 적정한다. 용액의 색이 변화하는 지점에서 적정을 멈추고, 소비한 염산의 양으로부터 염산의 농도계수를 계산할 수 있다.
구체적인 계산 과정을 살펴보면 다음과 같다. 실험 결과에서 탄산 나트륨 수용액 제조를 위해 필요한 몰 수를 m...
참고 자료
네이버 지식백과, ‘알칼리의 정의’
네이버 지식백과, ‘완충용액의 정의’
ScienceNanum, ‘HCl/NaCl 적정곡선’ 사진
공학 화학실험, 공학화학실험편찬위원회, 237p~242p, 알칼리 소비량
네이버 지식백과, ‘수산화 나트륨 몰질량’
네이버 지식백과, ‘탄산 나트륨 몰질량’
공학 화학실험, 공학화학실험편찬위원회, 237P~242P, 알칼리 소비량, 농도계수 공식
https://neworldin.wordpress.com/2011/09/24/%ED%99%94%ED%95%99%EA%B3%B5%ED%95%99%EA%B3%BC-%EC%95%8C%EC%B9%BC%EB%A6%AC-%EC%86%8C%EB%B9%84%EB%9F%89/
[네이버 지식백과] 알칼리 소비량 [alkali consumption, -消費量] (용어해설)
https://prezi.com/xdm9jfdrxpxe/presentation/
[네이버 지식백과] 노르말농도 [normality, -濃度] (두산백과)
[네이버 지식백과] 중화적정 [neutralization titration, 中和滴定] (두산백과)
1
2
3
4
5
6
7
8