- 1 -Ⅰ 실험 제목▶ 산염기 중화반응Ⅱ 실험 날짜 및 온/습도▶ 날짜 : 2021.10.05.▶ 온도 : 24.9℃▶ 습도 : 56%Ⅲ 서론0. 용액가. 용액 : 둘 이상의 물질이 고르게 섞여 있는 액체를 말한다. (ex. NaCl 수용액)나. 용질 : 용매에 녹아 있는 물질을 말한다. (ex. 소금)다. 용매 : 용질을 녹이는 물질을 말한다. (ex. 물)라. 수용액 : 용매가 물인 경우를 말한다.1. 몰농도가. 몰농도 : 용액 1L에 녹아있는 용질의 mol수이다. 단위는 mol/L이며 기호는 M이다. 예를 들어 0.1M의 NaCl 수용액은 수용액 1L에 0.1mol의 NaCl이 있다는 것을 말한 다.2. 노르말 농도가. 노르말 농도 : 용액 1L에 녹아있는 용질의 당량수(eq)를 말한다. 단위는 eq/L이고 기 호는 N이다.3. 당량가. 산염기에서의 당량 : 수소이온(H{}^{+}) 1mol과 반응하는 양을 의미한다.나. 산화·환원에서의 당량 : 전자 1mol과 반응하는 양을 의미한다. 이것은 1 전하량을 지 닌 물질 1mol과 반응하는 양이다.4. 산·염기가. 아레니우스1) 산 : 수용액에서 H{}^{+}를 내놓는 물질로 정의한다.2) 염기 : 수용액에서 OH{}^{-}를 내놓는 물질로 정의한다.3) 예시가) H{}_{2}SO{}_{4} + H{}_{2}O → 2H{}^{+}(aq) + SO{}_{4}{}^{2-}(aq) : H{}_{2}SO{}_{4}가 산이다.나) NaOH + H{}_{2}O → Na{}^{+}(aq) + OH{}^{-}(aq) : NaOH가 염기이다.- 2 -나. 브뢴스테드-로우리1) 산 : 반응에서 양성자를 주는 물질로 정의한다.2) 염기 : 반응에서 양성자를 받는 물질로 정의한다.3) 예시가) HCl + NaOH → NaCl + H{}_{2}O : HCl이 산이고 NaOH가 염기이다.다. 루이스1) 산 : 비공유 전자쌍을 받을 수 있는 물질로 정의한다.2) 염기 : 비공유 전자쌍을 주는 물질로 정의한다.3) 예시가) BH{}_{3} : 산나) NH{}_{3} : 염기라. 강산과 약산1) 강산 : 물에서 100%에 가깝게 이온화 되는 산을 말한다.2) 약산 : 물에서 극히 일부분만 이온화 되는 산을 말한다.마. pH : pH값이 증가할수록 산의 세기는 강해지고 pH값이 감소할수록 산의 세기는 약 해진다. 또한 pH를 구하는 식은 pH = -log [H{}^{+}]이며 여기서 수소 이온은 몰 농도로 나타낸다.5. 적정가. 적정 : 특정 화학종의 농도를 말한다.나. 종류1) 산·염기 중화반응2) 산화·환원 반응3) 착물 형성 반응4) 침전 반응다. 지시약 : 화학 반응을 상대 판별하는 시약을 의미한다. 주로 색 변화를 보며 침전 혹 은 기체를 보는 것을 말한다.라. 산·염기 중화반응에서 사용되는 지시약1) 메틸오렌지2) BTB 용액3) 페놀프탈레인 용액- 3 -Ⅳ 실험과정1. NaOH 0.4g을 측정하는 과정2. NaOH 0.4g을 메스플라스크에 넣는 과정3. NaOH를 교반하는 과정4. 식초 10g을 측정하는 과정- 4 -5. 매스업 하는 과정6. 표준 용액과 시료 용액을 제조 완료한 모습7. 식초에 NaOH 용액을 변색이 될 때까지 떨어뜨리는 과정8. 변색된 모습- 5 -Ⅴ 결과식초 10g을 100mL로 희석하였으며 아세트산의 함량을 5%라 가정하였다. 이를 통해 식 초 10g에 들어있는 아세트산의 양을 계산하면 10g x 0.05 = 0.5g이 된다.이 때 100mL의 아세트산의 몰농도는 (아세트산의 분자량 : 60.052g/mol)아세트`산`M`=` {{0.5g} over {60.052g/mol}} over {0.1L} `=`0.0833M 가 된다.실험을 통해 얻은 반응식은 CH{}_{3}COOH + NaOH → CH{}_{3}COONa + H{}_{2}O 이며 반응비가 1 : 1이므로 몰농도는 노르말 농도와 같다고 볼 수 있다. 따라서 아세트산의 노르말 농 도는 0.0833N이 된다.실험에서 사용된 이론식은 NV = N’V’이고 0.0833N의 아세트산과 0.1N의 수산화 나트 륨의 결과값을 대입하면 수산화 나트륨의 부피(X)를 구할 수 있다.0.0833N x 25mL(이론값) = 0.1N x X mLX = 20.825mL(예상값)실험에 쓰인 식초 희석액의 양에 따른 수산화 나트륨의 양은 아래 표와 같다.123식초 희석액의 양28.7mL29.1mL29.0mL수산화 나트륨의 양23.9mL24.2mL24.1mLⅥ 고찰 및 검토▶ NaOH를 첨가하는 과정에서 열이 발생하여 플라스크 바닥이 점점 뿌옇게 변 하는 현상을 관찰할 수 있었다.▶ 메스 플라스크를 사용하여 실험을 하는 도중 입구에 물방울이 생긴 것을 볼 수 있었 다. 그 이유는 이물질이 있어 세척이 제대로 안 된 경우이다. 정확한 실험을 위해서는 세척을 잘 해야할 필요가 있다.▶ 메스 실린더에 용액을 넣고 부피를 측정할 때 표면 장력 때문에 U자 모양으로 되는 것을 볼 수 있는데 하단에 맞춰서 부피를 측정해야한다. 이를 매니스커스라고 한다.- 6 -
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