일반화학실험 산화환원적정 결과레포트(메인레포트)

소개

일반화학실험 산화환원적정 메인레포트입니다.
실험 결과 및 데이터 분석, Discussion이 담겨 있습니다.
최종학점 A+입니다.

목차

1. Data & Results
1) 실험 A. 과망간산 칼륨 용액의 표준화
2) 실험 B. 과산화수소 용액의 정량

2. Discussion
1) 옥살산 나트륨을 이용해 과망간산 칼륨 용액 농도를 결정할 때 처음에는 탈색에 시간이 걸리지만 반응이 시작되면 원활하게 탈색이 진행되는 것은 왜인가?
2) 옥살산 나트륨의 적정 시 온도를 60℃ 정도로 유지해야 하는 이유는 무엇인가?
3) 과망간산 칼륨 적정에서 염산이나 질산 용액이 아닌 황산 용액을 사용하는 이유가 무엇인가?
4) 적정하기 전 시료 용액을 70mL로 묽혀 적정하는 이유를 생각해 보자.
5) 표준 용액에 물과 황산을 섞을 때 물을 더 먼저 넣는 이유는 무엇일까?
6) 오차의 발생 원인은 무엇일까?

본문내용

2.1. 옥살산 나트륨을 이용해 과망간산 칼륨 용액 농도를 결정할 때 처음에는 탈색에 시간이 걸리지만 반응이 시작되면 원활하게 탈색이 진행되는 것은 왜인가?
〖Mn〗^(2+)이온이 이번 반응에서 촉매로서 작용하게 되는데, 반응이 진행됨에 따라 〖Mn〗^(2+)이온이 증가하기 때문에 반응 속도가 빨라지게 된다. 옥살산 나트륨과 과망간산 칼륨은
2〖MnO_4〗^-+〖〖5C〗_2 O_4〗^(2-)+〖16H〗^+→2〖Mn〗^(2+)+〖10CO〗_2+〖8H〗_2 O
와 같이 반응하는데, 실험에서 용액이 탈색되는 것은 짙은 자주색을 띄고 있던 과망간산 칼륨이 반응이 진행하면서 분해되기 때문이다. 따라서, 탈색의 속도 또한 반응이 진행됨에 따라 함께 빨라지게 된다.

2.2. 옥살산 나트륨의 적정 시 온도를 60℃ 정도로 유지해야 하는 이유는 무엇인가?
옥살산 나트륨의 활성화 에너지보다 더 큰 에너지를 가해주어야 화학 반응이 일어날 수 있다. 만약 온도가 너무 낮을 경우 산화 반응의 속도가 느리기 때문에 실험 시간도 오래 걸리고 종말점을 찾기도 어렵다. 그러나 온도를 너무 높일 경우에는 MnO4가 O2와 MnO2를 생성하며 분해되어 버린다. 따라서, 온도를 60℃ 정도로 유지시켜 준다.

참고자료

· Raymond Chang, Kenneth A. Goldsby, 레이먼드 창의 일반화학 제 12판 수정판, 2016, 사이플러스, pp. 154~164, 174~175
· 대한화학회, 표준 일반화학실험 제 7 개정판, 2011, 천문각, pp. 132~137