[화학공학실험] 완충용액의 제조 및 특성 평가

소개

완충용액의 제조 및 pH측정을 통한 특성 평가에 대한 실험 보고서 입니다.[A+]
자세한 이론과 적절한 표와 그래프의 사용으로 실험에 대해 이해하시는데 도움이 될 것입니다.
참고하셔서 좋은 성적 거두시길 바랍니다.

목차

요약
실험목적
이론
실험장치 및 방법
실험결과 및 고찰
결론
사용기호
참고문헌

본문내용

본 실험에서는 아세트산과 아세트산나트륨을 혼합하여 완충용액을 제조하고, 이 완충용액에 HCl과 NaOH를 첨가하여 pH 변화를 관찰함으로써 완충용액의 특성을 알아보기 위한 실험이었다. 실험 방법은 먼저 0.05M 혼합용액을 만들기 위해 아세트산과 아세트산나트륨을 혼합하여 완충용액을 만들고, pH를 측정하였다. 아세트산과 아세트산나트륨의 농도비를 다르게 하여 총 4가지의 완충용액을 제조하여 pH 값을 측정하였다. 제조된 완충용액의 특성을 평가하기 위하여 HCl과 NaOH를 첨가 하면서 pH의 변화를 관찰하였다. 실험결과 제조된 완충용액의 pH는 4.37, 3.39, 4.47, 4.88 이 나왔으며 모두 이론값 보다 낮았다. 제조된 완충용액의 특성의 평가 결과는 HCl, NaOH를 각각 50ml이상 첨가했을 때 완충작용이 소멸되는 것을 알 수 있었다. pH를 살펴봄으로써 완충용액은 산이나 염기성 물질에 의해 pH가 크게 변하지 않았으며, 완충 용액 중에 존재하는 약산이나 약염기를 완전히 반응 시킬 만큼 충분한 양의 산이나 염기를 넣게 되면 완충 능력은 소멸되는 것을 알았다.

[1] 실험 목적
이 실험을 통하여 완충용액의 정의를 알았고, 아세트산과 아세트산나트륨의 완충용액을 제조하여 산과 염기를 첨가했을 때 pH의 변화되는 특성과 그 이유를 알 수 있었다.

[2] 이 론
(2.1) 완충용액의 정의
외부에서 산성이나 염기성 물질이 들어오더라도 pH가 크게 변하지 않는 용액을 완충 용액(buffer solution)이라고 한다. 완충용액은 약산과 그 약산의 짝염기를 갖는 염을 함께 녹여 만들거나, 약한 염기와 그 약한 염기의 짝산을 갖는 염을 함께 녹여 만든다.

(2.2) 산・염기의 평형
다음은 약산과 약산의 염의 혼합에 의해 완충용액을 만드는 경우에 대한 이론적 고찰이다.
약산 HA는 수용액에서 다음과 같이 해리한다.
[eq. 1]
수용액 중에는 해리하지 않은 HA와 해리된 , 가 공존한다. 평형상태에서 이들 화학종의 농도는 일정한 값을 유지하며 약산과 해리된 이온종의 활동도의 비율을 평형상수라 한다.
식 [1]의 평형상수 K는 다름과 같이 표시된다.

참고자료

· 없음