[화학]생활 속의 산 염기 분석

아침햇살
최초 등록일
2007.04.16
최종 저작일
2006.06
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소개글

일반화학실험 결과보고서입니다.
산과 염기의 중화반응을 이용해서 일상생활에서 사용되는 산의 농도를 알아내는 실험입니다.

목차

1. 목표
2. 원리
3. 측정값
4. 결과분석 및 오차 확인
5. 오차 원인
6. 참고자료

본문내용

1. 목표
산과 염기의 중화반응을 이용해서 일상생활에서 사용되는 산의 농도를 알아낸다.

2. 원리
산과 염기는 서로 대립적인 특성을 가지고 있고, 산과 염기가 함께 혼합되면 물과 염이 생성되는 "중화반응" 이 일어난다. 산과 염기의 중화반응은 매우 빠르고 화학량론적으로 일어나기 때문에 중화 반응을 이용해서 수용액 속에 녹아있는 산이나 염기의 농도를 정확하게 알아낼 수 있다. 그런 실험을 산-염기 적정(acid-base titration)이라고 부른다.
염산이 들어있는 수용액에 수산화나트륨 수용액을 조금씩 넣어주면 용액의 pH가 변화한다. 즉, 수산화나트륨을 넣기 전에는 용액이 강한 산성을 나타내다가 용액에 들어있는 염산의 양과 정확하게 같은 양의 수산화나트륨을 넣어주면 pH가 7이 되고, 수산화나트륨을 더 넣어주면 용액이 강한 염기성을 나타내게 된다. 용액 속의 염산을 완전히 중화시킬 만큼의 수산화나트륨을 넣어준 상태를 "당량점"(equivalent point)이라고 하고, 당량점에서는 다음과 같은 관계가 성립된다.
NA ∙ VA = NB ∙ VB
여기서 NA와 NB는 각각 산과 염기의 노르말 농도이고, VA와 VB는 산과 염기 용액의 부피이다. 당량점 부근에서는 용액의 pH가 급격히 변화하게 되고, 이런 특성을 이용하면 당량점을 실험적으로 쉽게 알아낼 수 있다.
적정을 이용해서 산이나 염기의 농도를 알아내기 위해서는 농도를 정확하게 알고 있는 염기나 산 용액이 필요하다. 정확한 농도를 미리 알고 있는 용액을 표준용액이라고 한다.
적정 실험에서 중화 반응이 완전히 이루어졌다고 판단되는 상태를 종말점이라고 부른다. 이상적으로는 종말점과 당량점은 같아야 하지만 여러 가지 불확실도 때문에 실제 종말점은 당량점과 정확하게 일치하지는 않을 수도 있다.

참고 자료

(1) 고려대학교 교양화학실 홈페이지
(2) 현대일반화학 제5판, Oxtoby
(3) 표준일반화학실험, 대한화학회

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