[아주대학교 분석화학실험 보고서 A+] 산-염기 표준용액 만들기 및 표준화 예비보고서

소개

"[아주대학교 분석화학실험 보고서 A+] 산-염기 표준용액 만들기 및 표준화 예비보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1) 실험 제목

2) 실험 목적

3) 실험 원리 및 시약 조사
1. 실험 원리
2. 시약 조사 및 시약 제조식
3. 본 실험에서는 37wt% HCl(비중 1.18, 분자량 36.5)을 사용하여 500mL 0.10M HCl 용액을 제조한다. 이 과정에서 사용되는 37wt% HCl의 부피를 구하시오.
4. HCl과 Na2CO3의 산- 염기 적정 반응을 설명하시오.
5. 0.10M HCl 1mL당 반응하는 Na2CO3(화학식량: 105.99)의 질량을 구하고, 이를 통해 0.1325g의 Na2CO3가 몇 mL의 0.10M HCl에 반응할 수 있는지 계산하시오.
6. 적정오차가 생길 수 있는 원인을 상세히 조사하고 바탕 적정의 목적에 대해 기술하시오.

4) 실험 방법

본문내용

1) 실험 제목: 산- 염기 표준용액 만들기 및 표준화, 산 - 염기 적정곡선의 분석 – Gran plot

2) 실험 목적:
산 – 염기 표준용액 만들기 및 표준화: 일차표준물질에 대해서 이해하고, 일차표준물질을 이용하여 산 – 염기 용액을 표준화하여 표준용액을 제조한다.
산 –염기 적정곡선의 분석 – Gran plot: 산-염기 적정에서 종말점을 알아내는 방법 중의 하나인 Gran plot 법에 대해서 이해하고, 약산을 강염기로 적정하는 실험에 대해 Gran plot을 이용하여 종말점을 찾아내고 약산의 산해리 상수를 구한다.

3) 실험 원리 및 시약 조사
산 – 염기 표준용액 만들기 및 표준화

1. 실험 원리

(1) 표준화(standardization): 표준 용액과 적정하여 적정시약의 농도를 알고 있는 용액을 말하며 대부분의 경우 일차 표준물질로 적정시약을 만들 수 없기 때문에 대략 원하는 농도를 갖는 용액을 만들어 정확히 칭량한 일차 표준물질로 적정하여 사용한다. 일차 표준물질과 반응하는 데 필요한 적정시약의 부피로부터 적정시약의 농도를 계산한다. 표준화를 하여 농도를 알고 있는 용액을 표준 용액이라 한다.

(2) 일차 표준물질(primary standard): 분석화학에서 일차 표준물질이란, 순도가 높고 용액을 만들었을 시 무게 오차가 적어 예상한 농도와 거의 동일한 농도의 용액을 만들 수 있는 물질을 말한다. 또한, 적정에서 알려지지 않은 농도를 결정하는 데 사용된다. 예를들어 산 염기 적정을 위해 NaOH 용액을 만들려고 할 때 NaOH는 조해성이 있어 무게를 다는 과정에서 흡수한 수증기에 의해 무게 오차가 생긴다. 따라서 NaOH 용액의 농도는 정확하지 않다. 그러므로 화학적으로 변질되지 않고 순수한 상태로 남아있는 물질 즉, 일차 표준물질을 이용하여 농도가 정확한 용액을 만들어 적정하면 조해성이나 공기와의 반응 등으로 인한 농도의 오차를 보정할 수 있다. 대표적인 일차 표준물질로는 옥살산나트륨이 있다.

참고자료

· 표준화: Daniel C. Harris, “Quantitative Chemical Analysis” 8th Ed., Freeman, 2010, p.124.
· 일차 표준 물질: standard solution . https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_solution. 일차 표준물질 . https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%BC%EC%B0%A8_%ED%91%9C%EC%A4%80_%EB%AC%BC%EC%A7%88.
· 산-염기 적정: acid-base titration .
· https://chem.libretexts.org/Ancillary_Materials/Demos_Techniques_and_Experiments/General_Lab_Techniques/Titration/Acid-Base_Titrations. Raymond Chang, Kenneth A. Goldsby, 레이먼드 창의 일반화학 12판, 화학교재연구회 옮김, 사이플러스, 2016, p.706-713.
· 산 해리 상수: Raymond Chang, Kenneth A. Goldsby, 레이먼드 창의 일반화학 12판, 화학교재연구회 옮김, 사이플러스, 2016, p.658-671.
· 수화반경: Daniel C. Harris, “Quantitative Chemical Analysis” 8th Ed., Freeman, 2010, p.514.
· 활동도, 활동도 계수, 이온 세기: Daniel C. Harris, “Quantitative Chemical Analysis” 8th Ed., Freeman, 2010, p.261-267.
· 산 – 염기 지시약의 적정 오차: Skoog, West, Holler, Crouch, 스쿠그의 분석화학강의 9판, 분석화학연구회 옮김, 사이플러스, 2016, p.341.
· 지시약으로 종말점 검출: Daniel C. Harris, “Quantitative Chemical Analysis” 8th Ed., Freeman, 2010, p.218-219.
· 계통 오차: Daniel C. Harris, “Quantitative Chemical Analysis” 8th Ed., Freeman, 2010, p.59-60.
· pH 미터 보정: pH Calibration: How to Video . (n.d.). https://www.mt.com/kr/ko/home/library/videos/lab-analytical-instruments/pH-calibration-video.html.
· HCl: HCl . https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrochloric_acid.
· NaOH: NaOH . https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_hydroxide.
· Na2CO3: 탄산나트륨 . https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_carbonate.
· bromocresol green: bromocresol green . https://en.wikipedia.org/wiki/Bromocresol_green.
· KHP: potassium hydrogen phthalate . https://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_hydrogen_phthalate.
· Phenolphthalein: Raymond Chang, Kenneth A.. Goldsby, 레이먼드 창의 일반화학 12판, 화학교재연구회 옮김, 사이플러스, 2016, p.716.