정량분석실험(1)1. Title: 염산의 적정 & 데이터 통계적 처리2. Introduction: 지시약을 이용한 산-염기 적정의 원리를 이해하고 이를 응용하여 염산 표준용액으로 수산화나트륨의 농도를 구한다.3. Principle & Theory1) 적정: 미지 용액 내 시료의 양 또는 농도를 결정하는 것,적정법: 정량분석에서 부피분석을 위해 실시하는 화학분석법-표준용액: 일정한 조성을 가지고 공기 중에서 매우 안정한 고도의 순수한 물질(일차표준물질)의 무게를 달고 적당히 용해시켜 일정한 부피로 묽혀서 만들 수 있음-표준물질이 없을 경우 표준화를 거쳐 적정액을 만든다.-적정액: 화학 적정이 진행될 때 시료 용액에 첨가되는 표준용액(≒적정용액)∨ 적정시 갖춰야할 조건① 적절한 시간 내에 적정이 이루어질 수 있도록 반응이 충분히 빨라야 한다.② 반응 과정이 명백해야 한다.③ 적당한 화학 양론적 관계가 적용될 수 있도록 반응이 반드시 완결되어야 한다.④ 적절한 위치에서 적정을 중지할 수 있도록 지시하는 방법이 필요하다.▶ 적정을 중지할 수 있도록 지시하는 방법(2)1) 자가지시:실험에 참여하는 물질이 색을 나타내는 경우 시각적으로 알아낼 수 있는 방법A 또는 B 중, 어느 하나가 충분히 강한 색을 나타내는 것이면 반응에 의하여 A가 없어지거나 B가 과량으로 첨가되어 나타나거나 하여 �종말점이 표시되는 것2) 지시약:일정 PH에서 색깔변화를 일으키는 용액종말점에서 색깔변화를 일으키는 물질인 지시약을 첨가하여 �종말점을 알아냄◈ 적정의 종류① 산, 염기 적정: 산, 염기의 중화반응에 의거하는 적정 (이번 실험에서 사용)② 침전적정: 침전의 발생, 소멸을 이용하는 적정이지만, 발생을 이용하는 경우가 많음③ 착물적정: 착이온 형성 반응을 이용, 착물은 색을 띠는데 착물이 띠는 색 변화를 이용해 색 변화하는 곳을 종말점으로 잡고 적정④ 산화-환원 적정: 산화, 환원 반응을 이용한 적정법으로, 종말점을 찾는 방법에는 지시약법, 전위차법, 분광학적 방법 등이 있음◈ 적정곡선-적정 시 표준용액이 가해짐에 따라서 표준용액 성분이 시료용액 성분과 반응하여 나타나는 변화의 관계를 나타내는 곡선-적정되는 화학종의 농도 또는 그 농도의 함수를 첨가하는 표준용액의 부피에 대한 그래프로 적정 가능성을 평가하는데 가치가 있음→ 적정용액을 첨가할 때마다 PH를 측정하고 그 값들로써 적정곡선을 얻을 수 있다→ 적정용액으로 쓰이는 산과 염기들은 거의 모두가 강산이나 강염기이다. �당량점이 있는 곳의 적정곡선은 약산의 경우가 강산의 경우보다 가파르지 않다. (약산의 적정 시에는 종말점이 강산일 때 보다 덜 선명해서 같은 변색을 일으키는데 필요한 적정용액이 많이 필요하다.)2) 종말점과 당량점-종말점: 실험자가 당량점이라고 판단하고 실험을 멈추는 지점용액의 성질이 변화하여 실험자가 이를 인지할 수 있는 실험적 지점-당량점: 미지 용액 내 시료가 모두 반응하는 지점3) 산, 염기의 정의① 아레니우스 정의-산: 물에 녹아 수소이온(H＋)의 농도를 증가시키는 물질-염기: 물에 녹아 수산화 이온(OH-)의 농도를 증가시키는 물질(ex: HCL + H2O → H3O+ + CL- / NaOH → Na+ + OH-)② 브뢴스테드-로우리 정의 (∨이번 실험)-산: 다른 물질에 양성자를 줄 수 있는 물질-염기: 다른 물질로부터 양성자를 받을 수 있는 물질『 ex: NH3 + H2O → NH4+ + OH- (산: H2O)HCL + H2O → H3O+ + CL- (염기: H2O) 』③ 루이스 정의-산: 염기로부터 전자쌍을 받아 공유결합을 형성할 수 있는 물질-염기: 공유결합을 할 수 있는 비공유 전자쌍을 가진 물질◈ 노르말 농도 (N, eq/L)= 용액의 농도를 나타내는 방법의 하나로 용액 1L 속에 녹아 있는 용질의 g당량수를 나타낸 농도〮노르말 농도(N)= 몰농도ⅹ당량수 , g당량수(g/eq)=4) 산, 염기 적정: 산과 염기의 중화반응에 의거하는 적정 방법산과 염기가 반응하여 물과 염이 생성되는 반응[중화반응 알짜 반응식]H+ + OH- → H2O산을 염기로 적정할 때 중화가 완전히 진행되었다면 다음과 같은 관계가 성립한다.(수소 이온의 몰수) = (수산화 이온의 몰수)HCL(aq) + NaOH(aq) → H2O(l) + NaCl(aq)산 염기 물 염산성물질의 농도를 구할 때는 수산화나트륨(NaOH)등의 강염기성 물질로, 염기성물질의 농도를 구할 때는 염산(HCl)이나 황산(H2SO4)등의 강산성 물질의 �표준액으로 적정하는 것이 일반적이다.(표준액: 적정에 사용하기 위한 농도가 정확하게 알려져 있는 용액)이번 실험은 산,염기 중화적정을 이용한 것이기 때문에 산,염기 중화적정곡선을 이용한다.중화점: 산과 염기의 중화반응이 완결된 지점◈ 강산을 강염기로 적정하는 경우◈ 약산을 강염기로 적정하는 경우◈ 강산을 약염기로 적정하는 경우◈ 약산을 약염기로 적정하는 경우◈ 강산을 강염기로 적정하는 경우 (이번실험)가해지는 염기의 양이 증가할수록 PH의 상승속도가 빨라지다가 중화점에서 PH가 대략 4에서 10으로 급격히 변화하게 된다. 대부분의 지시약의 변색범위가 이 PH 범위 안에 있기 때문에 지시약 선택의 폭이 넓다. 보통 페놀프탈레인이나 메틸오렌지를 사용한다.◈ 약산을 강염기로 적정하는 경우중화점에서 pH가 7보다 높다. 이 경우에는 변색 범위가 염기성 쪽에 위치한(pH 8.2~10.0) 페놀프탈레인을 지시약으로 사용해야 중화점을 찾아낼 수 있다.◈ 강산을 약염기로 적정하는 경우중화점에서 pH가 7보다 낮다. 이 경우에는 변색 범위가 산성 쪽에 위치한(pH 3.1~4.4) 메틸오렌지를 지시약으로 사용해서 중화점을 찾아낸다.◈ 약산을 약염기로 적정하는 경우이 경우는 중화점에서 pH는 거의 7이지만 곡선 상에서 순간적인 pH변화를 나타내지 않기 때문에 지시약으로는 중화점을 찾아낼 수 없다. 이 경우는 pH미터 등의 다른 방법을 이용해서 중화점을 찾아낸다.● 강산: 수용액 중에서 수소 이온을 생성하고 염기를 중화하여 염을 생기게 하는 물질 (PH
![[정량분석화학실험레포트] 염산의 적정&데이터 통계적 처리](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2021/03/15/data25752324-0001.jpg)
