산화-환원 적정 과망간산법

산화환원적정 과망간산법,과망간산법

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1. 제목
산화-환원 적정 : 과망간산법

2. 목적
과망간산 칼륨과 과산화수소의 산화-환원 반응을 이용해서 과산화수소 수용액의 순도를 결정한다.

3. 이론
산화-환원 반응은 산-염기의 중화 반응과 마찬가지로 우리 주변에서 많이 일어나고 있는 매우 중요한 반응이다. 화합물은 양전하를 가진 원자핵들 주위에 음전하를 가진 전자가 구름처럼 분포하고 있는 구조로 되어 있다. 화합물을 둘러싸고 있는 전자는 화합물의 종류에 따라서 쉽게 떨어져 나가기도 하고, 그렇지 않은 경우도 있다. 그러므로 서로 다른 종류의 화합물들이 서로 가까이 다가오게 되면 한 화합물로부터 다른 화합물로 전자가 옮겨가는 화학 반응이 일어날 수 있다. 이처럼 화합물 사이에 전자가 옮겨가는 반응을 산화-환원 반응이라고 한다. 산화-환원 반응에서 전자를 잃어버리는 화합물은 “산화”되었다고 하고, 그 전자를 받아들이는 화합물을 환원제(또는 전자주개)라고 하고, 전자를 받음으로써 다른 화합물을 산화시키는 화합물을 산화제(또는 전자받개)라고 한다.
산화-환원 반응이 일어날 때 전자가 이동하므로 산화와 환원은 짝을 이루어 동시에 일어난다. 이 때 산화는 화합물이 전자를 잃으므로 산화수가 증가하는 반응이고, 환원은 전자를 얻으므로 산화수가 감소하는 반응이다.
산화-환원 반응은 산-염기 반응과 마찬가지로 정량적으로 일어나기 때문에 시료의 농도를 알아내는 부피 분석법으로 활용될 수 있다. 농도를 정확하게 알고 있는 산화제 또는 환원제의 표준 용액으로 시료를 완전히 산화 또는 환원시키는 데 필요한 양을 측정하면 시료에 들어있는 물질의 농도를 알아낼 수 있다.
산화-환원 적정의 종말점은 여러 가지 방법으로 알아낼 수 있다. 일반적으로 화합물이 산화되거나 환원될 경우에는 색깔이 변화하는 경우가 많기 때문에 사용한 산화제나 환원제의 색깔 변화로부터 종말점을 직접 알아낼 수 있는 경우도 있고, 산-염기 적정에서처럼 지시약을 사용하기도 하며, 전기적인 방법을 사용하기도 한다. 적정을 할 때 많이 사용되는 산화제로는 과망간산 칼륨()과 요오드()가 있다.
과망간산염적정 (Permaganate titration)은 과망간산칼륨 KMnO₄의 표준액을 이용하는 산화적정법이다. 농도를 알고 있는 과망간산 칼륨 수용액을 철(Ⅱ)이온이나 유기화합물 등의 환원성 물질을 함유하고 있는 시료수에 첨가하면, 환원성 물질의 양만큼 과망간산칼륨이 소비되고, 조금이라도 과잉 첨가되면 수용액은 과망간산 이온의 옅은 보랏빛을 띤다. 이 반

산성 용액인 경우와 알칼리성 용액인 경우에 계산 방법이 다르다. 일반적으로 산성용액에서 시행되는 경우가 많다. 산성용액에서의 과망간산염은 환원제 철(Ⅱ)염, 과산화수소, 아질산 등에 대해서 이 반응을 정량적으로
하게 되므로, 이것들의 물질은 적정에 의해서 정량할 수가 있다. 과망간산염의 색은 매우 붉은색으로, 2가 망간으로 변화하면 색을 잃으므로 반응의 종점을 탈색에 의해 알 수 있다.
4. 실험 기구 및 시약
1) 실험기구
- 100 mL 부피 플라스크 (volumetric flask)
- 250 mL 삼각 플라스크 (Erlenmeyer flask)
- 10 mL 피펫 (pipet)
- 갈색 시약병 (brown reagent bottle)
- 온도계 (lab thermometer)
- 50 mL 뷰렛 (buret)
- 물중탕 (water bath) 용기 (500 mL) 와 가열판 (hot plate)
- 화학 저울 (chemical balance)
- 눈금 실린더 (100 mL, graduated cylinder)
Name
Formula
M.W. (g/mol)
m.p. (℃)
b.p. (℃)
d (g/cm3)
porassium permanganate
158.04
240
-
2.703
sodium oxalate
134
25

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