화학실험-산과 염기, 산염기적정과  pH 변화, 산해리상수 (당량점, 종말점, 몰농도, 노르말농도, 몰랄농도, 산과 염기의정의, pKa, Ka)
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화학실험-산과 염기, 산염기적정과 pH 변화, 산해리상수 (당량점, 종말점, 몰농도, 노르말농도, 몰랄농도, 산과 염기의정의, pKa, Ka)

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소개글

교수님께서 칭찬하신 자료입니다. 계산과 토론부분을 편집해서 올립니다. 참고하시고 부디 좋은 성적 거두세요^^

목차

1. 실험제목

2. 실험목적 및 개요

3. 실험원리

4. 참고자료 및 용어정리

5. 실험과정

6. 실험결과
1) pH meter의 보정
2) NaOH 용액에 따른 pH 변화량 및 지시약 색깔 변화
3) 위의 결과를 pH 적정 곡선으로 나타내어라. 가해진 NaOH 부피에 대한 pH 의 적정곡선을 그리되 가로축은 가해진 NaOH의 양, 세로축은 pH의 변화량을 표시하라.
4) HCl과 식초의 농도를 구하라. (NaOH의 농도 =0.1N)
5) HCl을 NaOH로 적정했을 때와 CH3COOH를 NaOH로 적정했을 때 종말점에서의 pH는 각각 얼마인며, 두 경우에 적정곡선의 모양이 다른 이유는 무엇인가?
6) CH3COOH의 이온화상수 (산해리상수)를 구하시오.
7) 산의 농도를 지시약의 종말점으로 구한 것과 , 당량점으로 구할 때의 오차는 얼마나 되는가?

7. 토론 및 토의

8. 더 좋은 결과를 위해..

본문내용

화학실험-산과 염기, 산염기적정과 pH 변화, 산해리상수 (당량점, 종말점, 몰농도, 노르말농도, 몰랄농도, 산과 염기의정의, pKa, Ka)
1. 실험제목: 산과 염기, 산염기 적정
2. 실험목적 및 개요
산이란 물에 녹았을 때 물 속에 있는 수소 (H+)이온의 양을 증가시키는 물질을 말하며, 염기란 마찬가지로 물에 녹았을 때 물 속에 있는 수산화 (OH-)이온의 양을 증가시키는 물질로 정의된다. 산과 염기를 반응시키면, 중화되어 염과 물이 생성된다. 이에 따라 농도를 아는 염기 (또는 산)의 표준용액에 산 (또는 염기)의 미지의 시료 용액을 반응시키고 가한 표준용액의 부피를 측정하는 방법으로 미지의 시료 용액의 농도를 알아 낼 수 있다. 이번 실험에서는 미지 농도의 몇 가지 산 용액에, 농도를 알고 있는 염기 용액을 가함으로써 발생하는 pH의 변화를 지시약의 색깔 변화를...
3. 실험원리
“적정”이란 농도를 정확히 알고 있는 한 용액의 부피를 측정한 후, 여기에 농도를 알지 못하는 다른 종류의 용액을 가하는 것을 말한다. 이 때 화학 반응이 일어나는 과정은 물리적, 화학적 방법을 통해 인지할 수 있으나 실험에서처럼 산-염기 적정에서는 가해주는 지시약의 색깔 변화를 통해 쉽게 알아볼 수 있다. 지시약의 색깔변화 양상은......
실험에서는 미지의 산 용액에 농도를 알고 있는 염기를 가하기 때문에 강산 (HCl)과 약산(CH3COOH) 각각의 경우에 따라 산의 성질에서 중화를 거쳐 염기의 성질로 변해가는 것을 관찰할 수 있다. 한편, 강산인 HCl 이 NaOH와 반응할 때 중화 반응이 일어난다.
HCl + NaOH ---> H2O + NaCl
(산) (염기) (물) (염)
그런데, NaCl 은 수용액에서 이온형태로 존재하기 때문에..
따라서, 이 산염기 중화 반응의 알짜식은...
또한 약산인 아세트산 (CH3COOH)과 수산화나트륨(NaOH)의 중화 반응식은 다음과 같다.
CH3COOH (aq) +OH-(aq) ---> CH3COO- (aq) + H2O (l)
수용액에서 산과 염기의 반응은 다음의 각 반응에 대한 화학평형이다....
여기서, 첫 번째의 물에 관한 평형식은...한편, 중화반응의 당량점에서는 산과 염기의 화학량이 같게 되므로 다음식이 성립한다.
NV=N'V' ...
좀 더 자세히 보면...
...가해준 시료용액 (NaOH)에 대한 pH의 변화를 나타내는 적정곡선을 통해서 산-염기의 평형 및 당량점, 미지 농도의 계산 등을 할 수 있다. 정밀한 측정을 위해서는 당량점 부근에서 적정되는 시료의 양을 줄여...
4. 참고자료 및 용어정리
-. 산과 염기의 표현 방법
i) 실험목적에서와 같이...
ii) 일반적으로 산은 물에 용해되었을 때 H3O+ (히드로늄 이온, 간략하게 H+로 표시하기도 함)을 증가시키는 물질, 염기는 H3O+를 감소시키는 물질로 정의한다.
iii) 브뢴스테드와 로리는 “산은 양성자를 제공하는 물질 (주게), 염기는 양성자를 제공받는 물질 (받게) 로 이론을 확장시켰으나...
iv) 루이스는...
-. 몰농도(molarity)
-. 몰랄농도(molality)
-. 노르말농도(normal)
-. 당량점
-. 종말점
-. 용액의 pH= pKa + log (Base/Acid) (여기서의 Base는 Conjugate Base임)
(pH = pKa + log ([A-]/[HA]) ([A-]: 짝염기, [HA]: 산 -> Henderson -Hasselbalch 식)
-. 용액의 pKa= -log(Ka) (pKa= 산성도 표시용도, Ka= 산해리상수)
-. 산해리상수(Acid Dissociation Constant)
...6) CH3COOH의 이온화상수 (산해리상수)를 구하라.
--> 문제 4)번으로부터 식초(아세트산; CH3COOH)의 농도(=0.121N)를 구하였으므로 이를 바탕으로 문제에 접근해나간다....

참고문헌

-. 네이버 백과사전 (http://100.naver.com/100.nhn?docid=85698)
-. [General Chemistry] (2006년), R.Chang, 자유아카데미, p.600~621
-. [화학실험] (제7판), 아주대학교 자연과학대학 화학과, 아주대학교 출판부 p.93~96
-. [분석화학] (제5판), 이용근, 박정학 외, 회중당 p.
-. [최신일반화학] (2000년), 화교재편찬위원회, 동화기술
-. [일반물리학실험] (2003년), 한국물리학회, 청문각
-. 인터넷 엠파스 백과사전 (http://search.empas.com/search/encdic)
-. 인터넷 위키백과 (http://ko.wikipedia.org/)
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