[일반화학실험 A+ 1등 자료] 양배추 pH 지시약 실험 결과 보고서

소개글

"[일반화학실험 A+ 1등 자료] 침전반응과 이온의 검출 결과보고서"에 대한 자료입니다

이공계열 4.5 만점 수석 학생의 보고서입니다.
각 실험에 대한 결과와 실험 후에 생각해 보아야 하는 결과 보고서의 문제에 대한 답안이 자세하게 적혀있습니다.
한 장 이상의 실험에 대한 고찰이 작성되어 있습니다.

목차

1. 실험 데이터 및 처리

2. 실험 결과에 대한 고찰

3. 다음의 질문에 답하시오.
1) 만능 pH 지시약(universal pH indicator)이란 무엇인가? 붉은 양배추로부터 추출한 색소가 만능 pH 지시약으로 사용될 수 있는 이유는 무엇인가?
2) 아세트산(CH3COOH)과 에탄올(C2H5OH)는 분자 구조에 모두 수소를 가지고 있는데, 아세트산은 물에 용해되어 산성을 띠나 에탄올은 그렇지 않는 이유는 무엇인가?
3) 증류수의 pH는 중성으로 예상된다. 그러나 증류수를 시료로 사용한 실험 결과의 색은 pH 7 표준용액의 색과 같았는가? 만약 다르다면 그 이유는 무엇인가?
4) 양배추 지시약을 가하였을 때 pH 5 용액의 색은 pH 5 표준용액의 색과 같았는가? 또한 양배추 지시약을 가하였을 때 pH 9 용액의 색은 pH 9 표준용액의 색과 같았는가? 만약 다르다면 그 이유는 무엇인가?
5) 사과나 레몬 등은 산성을 띠고 있다. 그러나 이들을 알칼리성 식품이라고 하는 이유는 무엇인가?

본문내용

이번 실험은 붉은 양배추에서 pH 지시약으로 사용할 수 있는 물질을 추출하여 우리 주변에서 볼 수 있는 여러 화합물 용액의 pH를 측정해 보겠다는 목표를 갖고 진행하였다. 첫 번째 실험은 붉은 양배추 지시약 제작 실험이다. 두 번째 실험은 pH 1 용액으로부터 pH 2, pH 3, pH 4, pH 5 용액을 제작하고 pH 13 용액으로부터 pH 12, pH 11, pH 10, pH 9 용액을 제작하고 제작한 용액들과 pH 5, pH 7, pH 9 표준용액들에 실험 1에서 추출한 양배추 지시약을 10방울 씩 떨어뜨리고 잘 섞어준 후 색을 관찰하는 실험이다. 세 번째 실험은 준비한 희석한 식초, 희석한 암모니아수, 에탄올, 사이다, 유리창 세척제, 베이킹 소다, 빨래비누 조각, 레모나, 아스피린 시료 용액에 같은 양의 양배추 지시약을 가하여 나타난 색을 실험2에서의 pH 용액 색과 비교하며, 양배추 지시약을 적혀 말린 거름종이에 시료 용액들을 한 두 방울 떨어뜨린 후 색의 변화를 관찰하는 실험이다. 실험을 통해 각 pH 용액에 양배추 지시약을 가했을 때의 색 변화와 준비한 여러 시료 용액의 색변화를 알 수 있었다. 또한, 이 둘을 비교 관찰하는 과정을 통해 준비한 여러 시료 용액의 pH를 추측할 수 있었다. 그러나 본 실험에서는 이론과는 달리 양배추 지시약을 가한 에탄올과 증류수는 중성보다 산성에 가까운 색을 띠었고 베이킹 소다 시료 용액은 염기성 보다는 중성에 가까운 색을 나타냈다. 증류수의 경우에는 이산화탄소가 증류수에 용해되어 생성된 탄산이 으로 분해되며, 이에 따라 수용액에서 수소 이온()을 생성하기 때문에 증류수는 중성이라는 이론과는 달리 약한 산성을 띠며 7보다 낮은 pH를 나타내는 것이다. 관련 반응식은 각각 단계 별로 다음과 같다.

참고 자료

일반화학, Steven S. Zumdahl, Cengage, 2018, 166쪽