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리포트 / 자연과학

Preparation and Standardization of 0.100 M HCl(aq)

"Preparation and Standardization of 0.100 M HCl(aq)"에 대한 내용입니다.
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최초등록일 2023.12.27 최종저작일 2023.09
서울여대 서울여자대학교 분석화학실험 분석화학
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Preparation and Standardization of 0.100 M HCl(aq)
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    소개

    "Preparation and Standardization of 0.100 M HCl(aq)"에 대한 내용입니다.

    목차

    1. Title
    2. Date
    3. Name
    4. Principle & Object
    5. Reagents
    6. Apparatus & Instruments
    7. Procedure
    8. Result
    9. Homework
    10. Reference

    본문내용

    Calibration은 chemical standard를 이용해 분석 기기에서 얻은 analytical signal과 concentration of analyte의 관계를 결정하는 것이다. 반면, titration에서는 standardized reagent와 analyte 사이에서 이미 알려진 화학반응을 일으키는 것을 이용해 analyte를 정량하게 되는데, 이때 methyl red와 같은 indicator의 색깔이 변하는 지점을 end point라고 한다. 예를 들어, 강산 HCl와 강염기 NaOH의 적정에서는 indicator와 standardized NaOH(aq)가 담긴 conical flask에 burette에 담긴 HCl을 떨어뜨림으로써 end point를 파악하고 둘 사이 반응의 화학량론을 계산하여 HCl을 정량하게 된다.
    Standard solution(standard titrant)는 이미 그 concentration을 알고 있는 용액으로, titration은 이 standard solution과 analyte 사이의 반응이 완결될 때까지 burette으로 standard solution을 분석물 용액에 서서히 첨가하는 것이다.

    참고자료

    · Douglas A. Skoog·Donald M. West, F. James Holler, Stanley R. Crouch. 스쿠그의 분석화학강의 제 9판. 분석화학연구회 옮김. 서울: YTN Newsquare. (2021). 183, 187, 319-360.
    · Laboratory Experiments in Analytical Chemistry. Department of Chemistry Seoul Women’s University. Spring Semester (2023). 10-13.
    · 산업재해예방 안전보건공단. MSDS. Hydrogen Chloride. https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/AIViewer/msdsAireport/msds_summary/A_OnePage.jsp
    · 산업재해예방 안전보건공단. MSDS. Water. https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/AIViewer/msdsAireport/msds_summary/A_OnePage.jsp
    · 산업재해예방 안전보건공단. MSDS. Methyl red. https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/AIViewer/msdsAireport/msds_summary/A_OnePage.jsp
    · Merck Index. Methyl red. https://merckindex.rsc.org/monographs/m7462
    · 산업재해예방 안전보건공단. MSDS. Sodium Carbonate. https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/AIViewer/msdsAireport/msds_summary/A_OnePage.jsp
    · Julia Jin. 화정 전기 제조업 유한 회사. 전자 분석 저울 칭량 방법 및 주의사항. (2022). http://ko.electric-test.com/info/electronic-analytical-balance-weighing-method-73173817.html
    · David A. Widdowson. the chemistry of nitrogen compounds. https://www.ch.ic.ac.uk/widdowson/teach_files/nitrogen/dw1.html

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    • 1. 산-염기 적정 및 표준화
      산-염기 적정은 분석화학에서 가장 기본적이고 중요한 정량분석 방법입니다. 표준화 과정을 통해 시약의 정확한 농도를 결정함으로써 분석의 신뢰성을 확보할 수 있습니다. 특히 1차 표준물질을 사용한 직접 표준화는 높은 정확도를 제공하며, 2차 표준물질을 사용할 때도 적절한 절차를 따르면 우수한 결과를 얻을 수 있습니다. 적정 과정에서 당량점을 정확히 파악하는 것이 중요하며, 이를 위해 적절한 지시약 선택과 신중한 조작이 필수적입니다. 산-염기 적정은 비용 효율적이면서도 높은 정확도를 제공하므로 산업 현장과 연구실에서 광범위하게 활용되고 있습니다.
    • 2. 메틸 적색 지시약의 원리
      메틸 적색은 약산성 영역에서 효과적으로 작용하는 지시약으로, pH 4.4~6.2 범위에서 색 변화를 나타냅니다. 이 지시약의 원리는 분자의 구조 변화에 따른 색상 변화에 기반하며, 산성 조건에서는 적색, 염기성 조건에서는 황색을 띱니다. 메틸 적색은 약산과 강염기의 적정에 특히 적합하며, 당량점 근처에서 명확한 색 변화를 제공합니다. 다만 약염기와 강산의 적정에는 부적합하므로 적정 대상에 따라 적절한 지시약을 선택해야 합니다. 지시약의 선택은 적정의 정확도에 직접적인 영향을 미치므로 각 지시약의 특성을 정확히 이해하는 것이 중요합니다.
    • 3. 0.100 M 염산 용액의 조제
      0.100 M 염산 용액의 조제는 정확한 농도의 표준용액을 만드는 기본적인 실험 기술입니다. 농축 염산을 적절히 희석하여 원하는 농도에 도달하는 과정에서 정확한 계산과 신중한 조작이 필수적입니다. 부피 측정기구의 정확도, 온도 변화에 따른 부피 변화, 그리고 혼합 시 발생하는 열 등을 고려해야 합니다. 특히 농축 염산을 물에 희석할 때는 안전을 위해 산을 물에 천천히 가하는 순서를 반드시 지켜야 합니다. 조제된 용액은 적절히 보관하고 필요시 표준화 과정을 거쳐 정확한 농도를 확인하는 것이 좋습니다.
    • 4. 전위차법과 지시약법의 비교
      전위차법과 지시약법은 산-염기 적정에서 당량점을 결정하는 두 가지 주요 방법입니다. 지시약법은 간단하고 비용이 저렴하며 빠른 결과를 제공하지만, 지시약의 선택이 제한적이고 주관적 판단이 개입될 수 있습니다. 반면 전위차법은 pH 미터를 사용하여 객관적이고 정확한 측정이 가능하며, 모든 종류의 적정에 적용할 수 있는 장점이 있습니다. 다만 장비 비용이 높고 보정 및 유지관리가 필요합니다. 실제 분석에서는 분석 목적, 정확도 요구 수준, 경제성 등을 고려하여 적절한 방법을 선택하는 것이 중요합니다. 두 방법을 상황에 맞게 활용하면 효율적인 분석이 가능합니다.

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