완충 용액의 제조 및 특성 [예비보고서]

소개

화공실험2 - 완충 용액의 제조 및 특성 [예비보고서]

목차

[1] 실험목적
[2] 이론
[3] 실험 방법
[4] 실험 장치 및 안정성

본문내용

[1] 실험목적
아세트산(acetic acid)과 아세트산나트륨(CH3COONa)을 혼합하여 5.0 정도의 완충용액을 제조하고, 이 완충용액에 NaOH를 첨가하여 변화를 관찰함으로써 완충용액의 특성을 평가한다.



[2] 이론
완충용액은 산이나 염기가 첨가 될 때 변화를 막는 용액이다. 완충용액(buffer)은 산과 그 짝염기의 혼합물로 이루어진다. 완충 작용을 제대로 하려면 짝산과 짝염기의 양이 서로 비길 만큼 되어야 한다.
과학의 모든 분야에서 완충용액의 중요성은 압도적이다. 어떠한 생물학 계라도 제대로 기능을 하려면 에 엄격히 의존하므로, 생화학자들은 특히 완충용액에 관심이 있다. Fig. 1.은 어느 효소-촉매 반응의 속도가 에 따라 어떻게 변하는가를 보여 준다. 어떠한 기관이라도 살기 위해서는 각 소세포(subcellular) 칸막이 내의 를 조절해서 효소-촉매 반응들이 적당한 속도로 진행되도록 해 주어야 한다.

Fig. 1. 키모트립신 효소에 의해 아마이드 결합이 끊어지는 반응속도의 의존성.


완충용액을 다루는 주된 식은 Henderson-Hasselbalch 식으로서, 평형식 를 단순히 재배열한 것이다.

Henderson-Hasselbalch 식

Henderson-Hasselbalch 식은 산의 와, 짝산과 짝염기의 농도비를 알면 용액의 를 알려 준다. 약한 염기 와 그 짝산으로 만든 용액도 유사한 식으로 주어진다.
Henderson-Hasselbalch 식

여기서 는 약한 산 의 산해리 상수이다. 중요한 특징은 염기(가 두 식의 분자에 나타나고, 반응의 평형 상수는 분모에 있는 산의 다.
활동도를 무시할 수 없으면 식의 올바른 표현은 다음과 같다.

참고자료

· 김강진 외 3명, 분석화학, 자유아카데미(2007).
· 서정목 외 6명, 화학공학실험, 공주대학교 출판부(2005).
· 두산백과사전 EnCyber & EnCyber.com