산-염기 중화적정 [분석화학 실험 및 교육]

소개

분석화학 실험 시간의 산-염기 중화적정 입니다.
실행한 실험으로는 다음과 같습니다. 실험 과정에서의 찍은 사진도 문서에 첨부 되어 있습니다.

[실험] Na2CO3와 HCl의 조제와 표정,
수산화나트륨 표준액의 조제와 표정,
식초중의 아세트산의 정량,
수산화나트륨-탄산나트륨 혼합물의 정량

목차

1. 실험 이론 및 원리

2. 실험 목적

3. 실험 기구 및 시약

4. 실험 과정

5. 실험 결과

6. 결론 및 논의

7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 이론 및 원리

(1) 핵심 이론 및 원리

중화적정은 산과 알카리의 중화반응을 이용하는 분석법으로 산정량과 알카리정량으로 나눌수 있다. 산정량은 미지농도의 산용액을 농도를 알고 있는 알카리 용액으로 적정 중화하여서 산을 정량하는 방법이고, 알카리정량은 그 역의 적정을 하는 것을 말 한다. 이때 산(또는 염기)의 농도와 부피를 알면 이와 반응한 염기(또는 산)의 농도를 다음과 같은 식으로 계산하여 알 수 있다. NV ＝ N`V` 이 반응은 중화점부근에서 급격한 pH의 변화가 있기 때문에 당량점 부근에서 변화를 나타내도록 시약 즉 지시약을 첨가 시키면 반응의 완결점을 알 수 있다. 중화 반응에 사용되는 지시약에는 여러가지 종류가 있지만, 보통 많이 사용되는 것은 Methyl orange (붉은색, pH3.1～pH7.9, 노란색), Phenolphthalein(무색, pH8.3～pH10.0 분홍색), Methyl red(붉은색, pH4.2～pH6.3 분홍색) 등이 있다.

중화반응 : 산의 수소이온 H+과 염기의 수산화이온 OH-으로부터 물이 생성 되는 반응
H+ + OH- → H2O
산 1당량 : H+ 1mol을 공급하는 산의 질량
염기 1당량 : OH- 1mol을 공급하는 염기의 질량
H+ 1mol과 반응하는 염기의 질량

중화적정 : 중화의 진행에 따라 용액의 pH가 변화(당량점 전후에서 급격히 변화)
당량점에서 용액의 pH에 바로 변색하는 지시약을 선정

pH지시약: 각각 변색하는 pH범위(변색범위)가 정해져 있다.
※메틸오렌지와 페놀프탈레인의 변색과 구조식과의 관계(그림 참고)
․메틸오렌지 : 적색(산성) → 오렌지황색(알칼리성)
․페놀프탈레인 : 무색(산성) → 적색(알칼리성)

식초중의 아세트산의 정량

식초는 아세트산을 약 3~5% 함유하는 산성 조미료이다. 식초에는 쌀식초, 과실식초(사과식초 등) 등의 양조식초와 합성 아세트산을 원료로 조미 가공한 합성식초가 있다. 수산화 나트륨용액으로 중화 적정으로 아세트산을 정량할 수 있다.

참고자료

· 도해 기본분석화학실험 (김문식 외 2인 공저, 형설출판사, 1996)
· 일반화학실험 (강태종, 녹문당, 2009)
· 분석화학 (Daniel C. Harris저, 김강진 외 3인 공역, 자유아카데미, 1997)
· 기본분석화학실험 (이대운 외 2명, 형설출판사, 1993)