[일반화학실험1] 산 해리 평형(pH meter로 측정)
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[일반화학실험1] 산 해리 평형(pH meter로 측정)

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수정일 2013.11.20 등록일 2004.07.23
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소개글

본 레포트는 국내 거의 모든 대학의 자연계열 소속 학과들의 필수 핵심교양 강좌 중 하나인 화학실험1에 관련된 내용으로 [산해리 평형]에 대한 실험의 레포트 입니다.
예비레포트와 결과레포트가 같이 첨부되어있으며 이 레포트로 A+의 학점을 얻었습니다.

목차

<결과레포트>
1. Abstract & Introduction
2. Data & Results
3. Discussion
4. Reference

<예비보고서>
1. 목적과 원리
2. 시약 조사 및 실험 기구
3. 실험 과정
4. 관찰 및 자료

본문내용

[일반화학실험1] 산 해리 평형(pH meter로 측정)
1. Abstract & Introduction
이번 실험은 CH3COOH(Acetic acid)과 H3PO4(Phosphoric acid)의 해리도,pH, pKa를 살피게 된다. 보통 산이라고 하면 수소가 떠오르게 마련이다. 아레니우스의 정의에 따르면 산은 수소 이온 (H+)을 내는 물질이고, 염기는 수산화 이온(OH-)을 내어 산을 중화시킬 수 있는 물질이다. Bronstead-Lowry의 정의에서는 산은 수소 이온(H+)을 내는 물질이고, 염기는 수소 이온을 받아들이는 물질이다. 수산화 이온이 아니더라도 수소 이온을 받아들일 수 있으면 염기라고 보는 개념의 확장이다. 어쨌든 역시 수소는 산의 핵심 요소이다. 이 실험에서는 산pH meter 사용법을 익히고 pH를 통해 두 가지 미지 시료(Acetic acid, Phosphoric(I) acid)의 산해리 상수를 구하여 미지시료를 결정한다.
일단 실험하는데 앞서 중요한 개념으로 pH와 pK를 다루게 되는데 이것의 정의를 살펴보면 다음과 같다.②
pH = log (1/[H+]) = -log [H+]
pK = -log K = log (1/K)
(K는 평형상수로 K = [H+][A-]/[HA]로 나타낸다)
해리도는 해리된 산의 몰농도를 원래 산의 몰농도로 나눈 후 100을 곱하여 퍼센트로 나타낸 수치로 식으로 나타내면 아래와 같다.
해리도 = [H+] / [HA] x 100
또한 개념은 아니나 실험에 있어 가장 중요한 pH meter 사용법을 익혀야 하는데 이 기기의 생김새는 다음 옆 사진과 같다. 먼저 기기의 측정값을 보정해주어야 하는데 pH meter를 pH 4 buffer 와 pH 7 buffer를 사용한다. 이때 온도와 slope기록해준다. 기기의 slope가 100에 가까울수록 기기가 정확하다. 보정 도중 완충용액의 수치와 맞지 않은 측정결과가 나왔다면 조작을 통해 이를 보정해주어야 한다. 우리 조가 사용한 기기는 pH 7은 정확히 읽어냈고 pH 4에서는 0.01의 차이를 보여 이를 보정해주었다. 또한 slope는 105.1로 100에 근접한 비교적 정확한 수치를 보였다. 이는 기기의 정확도가 제법 우수함을 의미한다.
이런식으로 보정해준 pH meter로 주어진 미지시료 A, B 용액의 pH를 측정하여 기록한다. 각각의 용액을 0.1 M, 0.01 M, 0.001 M, 0.0001 M의 용액으로 서로 농도를 달리하여 측정하게 된다. 용액의 pH를 측정하고 그것으로 %해리도와 pK를 계산한다. 그리하여 이 값으로 그 양상을 살피며 미지의 시약 A, B가 각각 무엇인가를 알아낸다.



2. Data & Results
① pH meter calibration

참고문헌

General Chemstry Lab @ SNU Homepage
http://147.46.41.146/~chemlab/
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