13. pH와 중화적정
김 재 건 교수
목차
개 요
13.1 물의 이온화 13.2 pH
13.3 지시약
13.4 중화적정곡선
13.5 용액 농도의 변경
13.6 산 ∙염기의 적정
연습문제
기본내용
9.1 물의 이온화
13.1 물의 이온화
4.1 물의 이온화
13.1 물의 이온화
4.1 물의 이온화
13.2 pH
9.2 pH
13.2 pH
9.2 pH
13.2 pH
9.2 pH
13.3 지시약
9.3 지시약
• 지시약 (indicator)
- pH에 따라 그 색깔이 달라지는 물질
- ph를 대략 측정 or 중화적정에서 중화점을 찾는데 이용 - 변색범위 : 지시약의 색깔이 점차로 변하는 pH의 범위
- 수용액에 여러 가지 지시약을 가해보면 그 수용액의 pH의 값을 알 수 있음
- 지시약으로 사용되는 색소는 수소 이온 농도와 수산 이온 농도의 비가 1/10~10 ☞ pH = ±1정도 변화하면 눈으로 보아 확실이 그 변색을 볼 수 있게 됨 - 지시약의 변색은 농도의 영향을 받음
※ 온도의 영향은 별로 받지 않는다
13.3 지시약
13.4 중화적정곡선
9.4 중화적정곡선
13.4 중화적정곡선
9.4 중화적정곡선
13.5 용액 농도의 변경
9.5 용액 농도의 변경
• a%액을 b%액(물로 묽게 할 때는 b = 0)으로 희석시켜 c%액으로 만들려고 할 경우
☞ 농도의 순서 : a > c > b > 0 (b = 0)
13.6 산 ∙염기의 적정
9.6 산∙염기의 적정
• 농도를 모르는 일정량의 산 or 염기 용액에
농도를 알고 있는 산 or 염기용액을 서서히 가해 주면 중화반응이 일어남
• 중화점 or 당량점 (equivalence point)
: 산 or 염기용액을 서서히 가해 주었을 때 중화반응이 완결되는 점 ☞ 지시약으로 찾음
• 종말점 : 중화점에 이르렀을 때 산 or 염기의 첨가를 중지
• 산∙염기의 농도 or 용액의 부피 등을 구할 수 있음
13.6 산 ∙염기의 적정
9.6 산∙염기의 적정
(1) 적정 (titration) : 정량하는 조작
∙ Burette에 표준용액을 넣고 그것을 시료용액에 적가하여 종말점(end point)을 구함 ☞ 경우에 따라 역으로 하기도 함
∙ 표정 (standardization) : 표준액의 농도를 적정에 의해 결정하는 조작
∙ 역적정 (back titration) : 시료용액에 일정량의 표준용액을 과량 가하여 충분히 반응시켜 반응이 완료된 후 과잉량을 다른 적당한 표준액으로 적정
(2) 뷰렛
∙ 표준용액을 넣고 적정 or 액체를 정확하게 일정량 취할 때 사용되는 기구
∙ 액을 넣으면 유리의 부착력 및 모세관 현상으로 액의 표면은 수평이 되지 않고 관 내에서 신원형(meniscus)을 형성
∙ 액면을 결정할 경우
- 무색의 액 : meniscus의 최하점과 동일한 수평면에 있는 눈금선으로 결정 - 착색용액 : meniscus의 최상점과 동일한 수평면에 있는 눈금선으로 결정
13.6 산 ∙염기의 적정
9.6 산∙염기의 적정
[실험]
① 그림의 A, B와 같은 50mL 뷰렛을 준비, 뷰렛 클램프로 고정
농도가 정확한 0.1M NaOH 용액 소량으로 뷰렛 A를 세정 후, 0.1M NaOH을 뷰렛 A에 붓고 부피를 1/100mL까지 읽어 둠
② 뷰렛 B에도 0.1M HCl용액을 ①과 같은 방법으로 채움
③ 호울 피펫을 사용 0.1M HCl용액 10mL를 삼각 플라스크에 취함
④ 삼각 플라스크 속의 산 용액에 페놀프탈레인 용액 두 방울 가하고, 염기 용액을 천천히 삼각 플라스크 속으로 떨어뜨려 산 용액을 적정
※ 이때 지시약의 색 변화를 관찰하기 쉽도록 플라스크 밑에 흰종이를 깔아 둠
⑤ 마지막 한 방울로써 용액 전체가 엷은 분홍색으로 될 때 적정 중지, 적정에 사용된 염기의 부피를 1/100mL까지 정확히 읽고 기록
⑥ 중화점까지 가한 염기의 부피가 0.05mL 이내로 일치할 때 까지 적정 반복
연습문제
연습문제
