일반화학실험 | 지시약의 산 해리상수 - Acid Dissociation Constant

 

 

 

TIP

 

 

여러 pH의 지시약 용액에 존재하는 지시약의 산성 형태와 염기성 형태의 농도를 Beer-Lambert 법칙을 이용하여 얻어내고 이로부터 지시약의 산 해리상수(KH_Ind)를 구한다.

 

 

 

산의 이온화평형의 평형상수이며, 산의 세기를 나타내는 척도로 값이 클수록 이온화 경향이 크다. 이온화가 여러 단계인 경우에는 각 단계마다 산해리상수를 나타낼 수 있으며 온도에 의해서만 변한다.

 

산이온화상수라고도 한다. 산해리상수 값이 클수록 이온화가 잘 되는 것이므로 센산이다. 따라서 K_a 값만 비교하면 된다. 이온화가 여러 단계로 일어나는 경우에는 각 단계마다 산해리상수를 나타낼 수 있다.

 

예를 들면, 아세트산이 물 속에서 이온화하면 각 성분의 농도가 일정하게 유지되는데, 이 때 산해리상수는 평형상수와 같이 온도에 의해서만 변한다. 산을 HA로 나타내고, 그 이온화 평형을 HA ↔ H⁺ + A^-로 나타낼 때, 산해리상수 K_a는  1.75×10^-5이다

 

 

 

Bronsted에 의하면, 산이란 양성자를 방출하는 것(양성자 주게)이고, 염기란 양성자를 받아들이는 것(양성자 받게)이다.

약한 산은 강한 산의 묽은 용액과 동일하게 다룰수 없다.

강한 산은 수용액에서 100% 해리하는 반면, 약한 산은 부분적으로만 해리한다.

이와 같은 경우, 산 해리 평형의 위치는 평형식에 의하여 특정지워지며, 이 때의 평형상수를 특히 산 해리 상수라고 하며 K_a로 표시

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실험 방법

1. 실험 과정

① pH 3.4 , pH 3.7 , pH 4.0 , pH 4.3 , pH 4.6 인 완충용액 (buffer solution)을 준비한다.

 

② 50㎖ 삼각플라스크를 5개 준비하여 준비된 완충용액의 pH를 적어 놓는다.

 

③ 각각의 삼각플라스크에 BPB 저장용액 1㎖ 씩 넣은 후 각각의 완충용액을 19㎖ 씩 넣어서 잘 섞어준다.

 

④ 각각의 용액을 분광 광도계를 이용하여 흡수 스펙트럼을 얻고 염기성형의 몰 흡광계수(ε)을 이용하여 각각의 완충용액에서의 염기성형 농도([^-])를 계산한다.

 

⑤ pH vs. log([Ind^-/[H_Ind])의 그래프를 그려서 pK[H_Ind]를 결정한다.

 

 

 

 

[일반화학실험]지시약의 산 해리상수 레포트