[A+ 만점 레포트] 3. 산화, 환원 적정 (일반화학실험2)

소개

2023년 2학기에 진행했던 실험으로 해당 수업 A+ 받았습니다.
19점 만점 중 18.8점 받은 꼼꼼한 레포트입니다. (양식 감점)

목차

1. 이름
2. 실험 날짜
3. 실험 목적
4. 실험 원리
5. 시약 및 기구
6. 실험 방법(volumetric flask, burette 사용법 포함)
7. 결과
8. 고찰
1) 주어진 과산화 수소 용액의 % 농도와 실험에서 구한 % 농도 사이의 차이를 비교하여라. 어느 것을 더 신뢰하겠는지 생각해 보라.
2) 자유 고찰
9. 참고 문헌

본문내용

3. 실험 목적
과망가니즈산 이온과 과산화 수소 사이의 반응을 이용하여 과산화 수소를 정량하고 산화-환원 반응을 이해한다.
4. 실험 원리
(1) 산화-환원 반응
산화-환원 반응(oxidation-reduction reaction)은 반응물들 사이에서 전자를 주고받는 반응이다. 전자를 주는 화합물이 있다면 전자를 받는 화합물도 있어야 하므로 산화-환원 반응은 항상 동시에 일어난다. 이때 전자를 잃는 화합물은 산화(oxidation)된 것이며, 다른 물질을 환원시켰으므로 환원제(reductant 또는 reducing agent)라고 한다. 반대로 전자를 받는 화합물은 환원(reduction)되었다고 표현하고, 다른 물질을 산화시켰으므로 산화제(oxidant 또는 oxidizing agent)라고 한다. 산화와 환원은 항상 동시에 일어난다.

(2) 산화수
산화-환원 반응에서 어떤 화합물의 산화 또는 환원 여부는 산화수를 계산하여 알 수 있다. 산화수는 화합물 사이의 결합이 전기음성도에 따른 완전한 이온 결합이라고 가정했을 때의 알짜 전하수로, 산화수가 증가하면 산화된 것이고, 감소했다면 환원된 것이다. 아래의 규칙을 순서대로 적용함으로써 산화수를 결정할 수 있다.

<산화수를 결정하는 규칙>
1. 화합물(분자, 이온)이나 원소에 있는 원자들의 산화수의 합은 그 화합물의 전하수와 같다.
2. 화합물에 있는 F의 산화수는 –1이다.
3. 화합물에 있는 O의 산화수는 일반적으로 –2이다.
4. 공유 결합하고 있는 H의 산화수는 +1이다.
5. 금속과 결합하고 있는 H의 산화수는 –1이다.

CH4가 연소되어 CO₂와 H₂O가 되는 경우에서 C의 산화수는 –4에서 4로 증가하고, O는 0에서 –2로 산화수가 감소한다. 따라서 CH4가 산화(환원제)되었고, O₂는 환원(산화제)되었다.

참고자료

· 이홍인. (2019). 일반화학실험 (제1판 5쇄). 발행지: 자유아카데미