일반화학실험 - 인산의 적정과 완충용액

소개

"일반화학실험 - 인산의 적정과 완충용액"에 대한 내용입니다.

목차

1. Purpose

2. Theory

3. Reagent & Instrument
1) Reagent
2) Instrument

4. Procedure

5. Reference
1) 인산(Phosphoric acid)
2) 수산화 나트륨(Sodium hydroxide)
3) pH 미터

6. Result
1) 인산의 적정
2) 적정 곡선
3) 분석 결과

7. Discussion

본문내용

1. Purpose
이번 실험의 목적은 인산의 적정을 통해서 다양성자산(polyprotic acid)의 적정 곡선을 그리고, 완충 용액의 원리와 중요성을 배우는 것이다.

2. Theory
완충 작용이란 산이나 염기를 넣어주어도 용액의 pH가 거의 변화하지 않는 현상이며, 이렇게 산이나 염기의 첨가에도 일정한 pH를 유지하는 용액을 완충 용액(buffer solution)이라고 한다. 완충 작용은 인체를 비롯한 생물체에서 흔히 찾을 수 있으며, 생화학과 의학 등의 여러 분야에서 그 중요성이 널리 알려져 있다. 우리 몸 속의 혈액은 대표적인 완충 용액이다. 혈액은 pH 7.4의 완충 용액으로 혈액의 pH가 ±0.2 정도만 변해도 생명에 위험이 될 정도가 된다. 따라서 혈액의 완충 작용이 없다면 우리 몸은 시시각각으로 우리 몸에 유입되는 여러 종류의 산과 염기에 적절하게 대응하지 못하게 될 것이다.
완충 작용을 이해하기 위해서 pH가 5인 용액 몇 종류를 생각해본다. 먼저 0.1M 염산(HCl)을 0.1M 수산화 나트륨(NaOH)으로 적정하는 경우에 대부분의 염산이 중화되고 10-5M만 남아있을 경우에 용액의 pH는 5가 된다. 이 때 용액 속에 들어있는 수소 이온은 중화되지 않은 염산이 완전히 해리해서 생긴 것이고, 물이 해리되어 생긴 수소 이온의 농도는 무시할 수 있다. pH 5 정도가 되면 당량점(equivalence point)에 충분히 가까운 상태이고, 여기에 수산화 나트륨 용액을 한 방울만 넣어도 pH는 급격하게 증가하게 된다. 센 산인 염산과 센 염기인 수산화 나트륨이 해리할 때 생기는 Cl-와 Na+는 용액의 수소 이온 농도의 변화에 아무런 영향을 미치지 않기 때문에 넣어준 염기의 양에 따라서 용액의 수소 이온 농도가 민감하게 변하게 된다. 이는 진한 염산(12M HCl)을 묽혀서 10-5M 염산 용액을 만들었을 경우에도 마찬가지이다.

참고자료

· National Center for Biotechnology Information. "PubChem Compound Summary for CID 1004, Phosphoric acid" PubChem.
· Wikipedia contributors. "Phosphoric acid." Wikipedia, The Free Encyclopedia. Wikipedia, The Free Encyclopedia, 12 Oct. 2020.
· 두산백과. “인산.” NAVER 지식백과, NAVER 지식백과.
· 화학백과. “인산.” NAVER 지식백과, 대한화학회.
· National Center for Biotechnology Information. PubChem Database. Sodium bicarbonate, CID=516892.
· 두산백과. “수산화나트륨.” NAVER 지식백과, NAVER 지식백과.
· 화학백과. “수산화 소듐.” NAVER 지식백과, 대한화학회.
· 환경공학용어사전. “수산화나트륨.” NAVER 지식백과, NAVER 지식백과, Apr. 1996.
· 화학용어사전. “수산화 나트륨.” NAVER 지식백과, NAVER 지식백과, 15 Jan. 2011.
· 간호학대사전. “PH 미터.” NAVER 지식백과, 대한간호학회, 1 Mar. 1996.
· 두산백과. “pH미터.”, NAVER 지식백과, NAVER 지식백과.
· 주식회사 랩가이드. “[LAB GUIDE] PH미터(PH Meter) 알아보기.” 주식 회사 랩가이드 : 네이버 블로그, 네이버 블로그, 18 Feb. 2019.