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1. 서론
산과 염기는 서로 대립적인 특성을 가지고 있고, 산과 염기가 함께 혼합되면 물과 염이 생성되는 중화반응이 일어난다. 중화반응은 매우 빠르고 화학량론적으로 일어나기 때문에 중화반응을 이용해서 수용액 속에 녹아있는 산이나 염기의 농도를 정확하게 알아낼 수 있다. 이러한 실험을 산-염기 적정이라고 하는데 이번 실험에서는 이러한 방법을 이용하여 식초와 제산제에 들어있는 산과 염기의 농도를 측정할 것이다.
2. 제산제 중화반응
2.1. 실험 목적
산과 염기는 서로 대립적인 특성을 가지고 있고, 산과 염기가 함께 혼합되면 물과 염이 생성되는 중화반응이 일어난다. 중화반응은 매우 빠르고 화학량론적으로 일어나기 때문에 중화반응을 이용해서 수용액 속에 녹아 있는 산이나 염기의 농도를 정확하게 알아낼 수 있다. 이러한 실험을 산-염기 적정이라고 하는데 이번 실험에서는 이러한 방법을 이용하여 식초와 제산제에 들어있는 산과 염기의 농도를 측정할 것이다.
2.2. 실험 이론
2.2.1. 적정과 역적정
적정이란 뷰렛을 사용하여 반응이 끝날 때까지 표준 용액을 분석하려는 용액(분석 용액)에 계속해서 가해주는 과정이다. 이때 표준 용액은 농도를 알고 있는 용액을 말하며, 표준 용액을 이용해 반응이 완전히 끝나는 당량점에서 분석 용액의 농도를 알 수 있다. 실험에서 어떠한 신호를 보고 당량점임을 알 수 있는 지점을 종말점이라고 하는데, 이러한 신호는 지시약의 색 변화일 수도 있고, 적정하는 동안 관찰되는 어떤 전기적 성질의 변화일 수도 있다. 보통 적정반응에서는 지시약을 이용해 색의 변화를 보고 당량점 부근에서 종말점임을 알 수 있다.
역적정이란, 분석 용액에 과량의 표준 용액을 가한 후, 반응하고 남은 표준 용액을 또 다른 표준 용액으로 적정하는 것이다. 적정은 부피분석에 있어서 농도를 알고 있는 한쪽 산 또는 염기 용액의 부피를 사용하여 다른 염기 또는 산을 적정하고, 지시약으로 중화점을 확인해 액성을 알아내는 직접적인 방법인 반면, 역적정은 시료에 일정한 시약을 가하여 반응을 끝낸 뒤, 남아있는 시약을 다른 시약으로 적정하여 시료의 양을 결정하는 간접적인 방법이다. 역적정은 분석물과 표준 용액 사이의 반응 속도가 느리거나, 과량으로 넣어 준 표준 용액과 분석 용액의 반응을 완결시켜야 할 필요가 있을 때 이루어진다. 또한, 표준 용액이 불안정하거나, 역적정의 종말점이 일반 적정의 종말점보다 선명할 때, 산과 염기의 중화나 침전의 생성, 소거 등에서 이용한다.
적정과 역적정은 서로 다른 방법이지만, 반...
