2019년 9월 20일 금요일예비 레포트과목담당교수학과학번•이름1.목적각종 검수를 0.1N 수산화나트륨 용액으로 적정할 떄 이때에 사용된 수산화나트륨의 소비량을 측정하여 검수의 농도에 대해 알아본다2.실험 배경과 이론(1)알칼리주로 알칼리금속,알칼리 토금속의 수산화물을 가리키나, 알칼리금속 탄산염과, 암모니아,아민 등의 수용액이 염기성을 나타내는 것을 포함시킬 때도 있다. 알칼리(Alkali)는 아라비아말 kali(재)에서 유래하는데, 옛날에는 육지 식물의 재(주성분), 바다 식물의 재(주성분)에 대한 총칭이었다가, 후에 재의 침출액과 같은 센 염기성을 나타내는 것을 가리키게 되었다.(2)노르말 농도(Normality)용액의 농도를 나타내는 방법의 하나로 규정농도 또는 당량농도 라고도 한다. 용액 1L속에 녹아 있는 용질의 g당량수를 나타낸 농도를 말하며, 기호 N으로 표시한다. 산알칼리의 중화반응 또는 산화제와 환원제의 산화환원반응의 계산 등에 널리 이용된다.노르말농도=g당량수 = (g수=화학식량,분자량,원자량)따라서 몰농도(M)와 노르말농도(N)의 관계식은 다음과 같다몰농도 X 당량수 = 노르말농도(3)중화적정시료 용액 중에 포함된 산 또는 염기를 염기 또는 산의 표준용액으로 적정하는 것이다. 다시말하면, 중화에 필요한 산 또는 염기의 표준용액을 사용하여 농도를 알 수 없는 염기 또는 산을 적정함으로써 정량분석 하는 방법이다. 표준 용액으로서 산에는 염산,염기에는 수산화나트륨이 사용된다. 중화점을 알기 위한 지시약으로서 메틸오렌지, 페놀프탈레인 등이 있다.(4)완충용액완충 용액은 용액에 소량의 산 또는 염기를 첨가하였을 때 pH 변화가 크게 나타나지 않는 용액을 말한다. 1L의 순수한 물에 염산 0.01몰을 가하면 pH는 7.0에서 2.0으로 5.0 차수만 큼의 차이로 변화한다, 반면에 1L의 완충 용액에 같은 양의 염산을 가하면 pH는 단지 0.1 차수만 변화한다. 혈액과 같은 생물학적 유체는 pH 조절이 잘 안되면 치명적이기 때문에 일반적으로 완충 용액이다. 대부분의 완충 용액은 약산과 이의 짝염기 또는 약염기와 이의 짝산을 포함하고 있다. 예를 들어 약산 HA와 이의 짝염기 를 거의 같은 몰량으로 함유 하는 완충 용액을 보면 센 산이 완충 용액에 첨가되면 수소이온이 공급되어 염기 와 반 응한다.반면에 센 연기가 완충 용액에 첨가되면 수산화 이온이 공급되고 이 이온은 산 HA와 반응 한다.따라서 완충 용액은 와 의 양이온과 결합하는 능력으로 pH 변화를 억제한다.(5)알칼리 소비량알칼리 소비량은 다음 식으로 계산한다.단, A= 알칼리 소비량(PH9) [ppm]A= 0.1N의 수산화나트륨 수용액 소비량(mL)= 농도계수V= 검수량[cc]이다. 검수가 착색되지 않으면, 지시약 대신에 pH meter를 사용한다.#농도계수만들어진 용액의 농도는 100% 정확할 수가 없으므로, 정확하게 만들어 졌는지를 확인한 후에 실험에 이용하여야 한다. 이와 같이 용액이 얼마나 정확하게 만들어 졌는지를 확인하는 것을 농도계수라고 하며 간단히 f로 표시한다.(농도계수) =대표적인 지시약pH 범위색산염기티몰블루1.2~2.3빨간색노란색8.0~9.6노란색파란색페놀프탈레인8.0~10.0무색빨간색이러한 지시약의 특성 때문에 티몰블루와 페놀프탈레인을 섞은 지시약은 산성에서는(붉은색+무색)인 붉은색이, 염기성에서는 (푸른색+붉은색)인 보라색이 나타나게 된다.3.실험방법실험1. 시약 조재① 페놀프탈렌,티몰블루 혼합액페놀프탈렌 0.15g 과 티몰블루 0.05g을 각각 에탄올 50mL에 녹이고, 혼합 후 탄산이 없는 물을 가하여 200mL가 되게 한다. 여기서 0.02N 수산화나트륨 용액을 주의하여 한 방울씩 가하여 약한 녹색을 띄게 한 다음 꼭 막아서 보관한다.② 0.02N 수산화나트륨 수용액0.1N 수산화나트륨을 희석하여 사용한다.③0.1N 수산화나트륨 수용액증류수 약 30mL를 폴리에틸렌 병에 취하고 수산화나트륨 약 35g을 가하여 녹인 후 병 뚜껑으로 닫고 하루를 방치한다. 그 상등액 5mL를 1L 메스플라스크에 넣고 탄산이 없는 물을 표지선까지 채운다. 0.1N 염산 25mL를 페놀프탈렌, 티몰블루 혼합액 3~5방울을 가한 후 조제한 수산화나트륨 수용액으로 적정한다.④ 0.1N 염산 수용액염산 10mL 를 미리 물 100mL에 용해하고, 증류수를 가하여 1,000mL로 한다. 0.1N 탄산나트륨 욕액25mL를 피펫으로 비커에 취하고, 페놀프탈렌,티몰블루 혼합액 3~5방울을 가한 후 조제한 0.1N 염산으로 적정한다.여기서⑤ 0.1N 탄산나트륨 수용액(표정액)탄산나트륨(표준시약)을 500~650℃로 40~60분간 가열하고, 황산 데시케이터 중에서 식힌 후, 5.3g(100%환산)을 증류수에 녹여 1L 메스플라스크에서 표지선까지 채운다.실험2. 알칼리 소비량(pH9)측정검수 100mL를 취하고 페놀프탈렌, 티몰블루 혼합액을 약 3~5방울을 가한 후 저어주면서 0.1N 수산화나트륨 용액으로 적정한다.4.참고자료공학화학실험 , 공학화학실험편찬위원회 , NOSVOS줌달의 일반화학 제 10판 , 화학교재연구회 , 사이플러스