약산의 평형 상수 결정

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2020.11.19
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지시약의 변색을 약산의 해리 평형으로 이해하고 이를 흡광도와의 관계로부터 측정할 수 있다.

실험 데이터를 이용해 지시약의 해리 상수를 결정할 수 있다.

목차

1. 실험목적

2. 이론적 배경
2.1. Brönsted-Lowry 체계에서의 산과 염기
2.2. 산과 염기의 세기
2.3. 산-염기 지시약의 작용 원리
2.4. 완충 용액

3. 유의사항

4. 기구 및 시약
5. 실험 과정

5.1. 지시약의 스펙트럼
5.2. 검량선(standard curve) 작성
5.3. 지시약의 해리상수 결정

6. 실험결과

7. 관찰 및 토의
7.1. BPB의 구하기
7.2. 페놀프탈레인(phenolphthalein) 지시약의 결정 방법
7.3. BPB의 변색 범위

8. 결론 및 제언

9. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 실험 개요
가. 실험 목적
● 지시약의 변색을 약산의 해리 평형으로 이해하고 이를 흡광도와의 관계로부터 측정할 수 있다.
● 실험 데이터를 이용해 지시약의 해리 상수를 결정할 수 있다.

나. 이론적 배경
1) Brönsted-Lowry 체계에서의 산과 염기
Brönsted-Lowry 체계에서 산은 양성자를 제공하는 물질로 정의하고 염기는 양성자를 받는 물질로 정의한다. 여기서 산이 양성자를 염기에게 주고 바뀌는 물질을 짝염기라 하고 염기가 산으로부터 양성자를 받아서 바뀌는 물질을 짝산이라고 부른다.
액체 상태의 물에서도 물의 자체이온화(autoionization)에 의해 짝산인 H3O+와 짝염기인 OH-를 생성한다.

<중 략>

Ⅳ. 실험 결과
가. 지시약 스펙트럼
[그림 3]의 분홍색 곡선은 혼합용액 A의 흡광도 곡선이고, 연두색 곡선은 혼합용액 B의 흡광도 곡선이다. 혼합용액 A에는 과량의 HCl을 넣어서 H3O+가 많이 존재하므로 지시약의 평형 반응이 역반응 쪽으로 진행될 것이다. 그러면 In-은 훨씬 줄어들고 BPB가 거의 대부분 HIn으로 존재하게 될 것이다.

참고 자료

C.A. Streuli, in "Handbook of Analytical Chemistry," L. Meites, Ed., McGraw-Hill, NY, 1963, pps. 3-35 and 3-36.
Patterson, George S. "A simplified method for finding the pKa of an acid-base indicator by spectrophotometry." J. Chem. Educ 76.3 (1999): 395.
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