산, 염기 적정 및 이온화상수

목차

1. 실험 목적
2. 이 론
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 시약 제조
6. 결과 정리 및 검토
7. 결과 및 고찰
8. 연습 문제
9. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
본 실험은 pH 메타를 이용하여 산-염기 적정 과정의 pH 변화를 측정하여 적정곡선을 얻고 이를 해석하여 이온화상수를 결정하는 것이다. 산의 세기와 종류의 의미를 이해하고, 적정곡선을 이용하여 용액의 농도를 결정하며 계산으로 얻어진 수소 이온의 농도와 측정된 값간의 차이를 검토한다.
2. 이 론
산은 수소이온(양성자)을 내어놓을 수 있는 물질(proton donor), 염기는 양성자를 받아들일 수 있는 물질(proton acceptor)이라고 정의하였다. (Bronsted - Lowry정의)
산 = 염기 ＋ H+
산과 염기만의 반응 생성물도 산과 염기이다. 이와 같이 짝을 이룬 한 쌍의 산 및 염기를 각각 짝산 및 짝염기(conjugate acid - base pair)라 한다. 짝산과 짝염기는 H+를 서로 얻거나 잃는 관계에 있다. 산과 염기의 해리 반응은 단독으로 일어나는 것이 아니고, 용매(수용액에서는 물)와 반응하여 진행된다.
산 + 물 = 염기 + H3O+
산의 세기는 양성자를 해리시켜 내어놓는 정도를 뜻한다. 산이 어떤 용매에 녹을 때, 용매는 산에 대하여 염기의 구실을 한다. 그러므로 산의 세기 즉 양성자를 내어놓는 가능성은 산 자체의 본질적인 성질과 그 용매의 양성자에 대한 친화성의 세기에 달려있다. 따라서 용매는 산의 세기를 비교할 때 중요한 인자가 되며, 용매가 달라지면 산의 세기 순서가 달라질 수도 있다.
수용액에서 강산인 염산, 질산, 황산(제 1단계 해리), 그리고 강염기인 수산화나트륨, 수산화칼륨은, 아주 진한 경우를 제외하면, 완전히 이온화 된다. 약산과 약염기는 일부만 이온화 된다. 이온화되는 정도는 평형상수로 나타낼 수 있다. 위 식에 대한 산해리 평형상수는 다음의 식으로 표현되며, 이 값이 크면 해리 정도가 크며, 따라서 산의 세기가 크다.

참고 자료

정기호, “분석화학”, 초판, P187～234, 자유아카데미(1997)
Daniel C. Harris, “최신분석화학”, 2판, P173～219, 자유아카데미(1999)
Brady ＆ Holum, "일반화학“, 2판, P811～868, 자유아카데미(1997)