물리화학실험 | 분광광도법에 의한 화학평형상수의 측정 - Spectrophotometrical Determination of Equilibrium Constants

 

 

 

TIP

 

 

분광광도법으로 약산인 메틸 레드(methyl red)의 해리상수를 측정한다.

 

 

 

실험 방법

1. 메틸레드 stock solution의 제조

1) 메틸레드 0.439g의 질량을 잰다.

 

2) 150㎖ 메틸알콜에 메틸레드를 녹인다.(메틸레드가 잘 안 녹으므로 어느 정도 녹인 후 용량플라스크에 넣어 흔든다.)

 

3) 250㎖용량플라스크에 녹인 용액을 넣고 증류수로 250㎖로 맞춘다.

 

4) 메틸 레드의 stock solution 제조 : 95% 에탄올 300㎖에 1g의 메틸 레드를 녹인 다음 물로 희석시켜 500㎖로 만든다.

 

2. 메틸레드 표준용액의 제조

1) 메틸알콜 50㎖에 위에서 제조한 stock solution 5㎖를 가한다.

 

2) 100㎖ 둥근플라스크에 넣고 증류수로 100㎖로 맞춘다.

 

3) 메틸 레드의 표준용액 제조 : 95% 에탄올 50㎖에 stock solution 5㎖를 가한 다음 물 로 희석시켜 100㎖로 만든다.

 

4) 메틸 레드의 산성 형태(HMR)의 흡수 스펙트럼은 표준용액 10㎖와 0.1N 염산 10㎖와의 혼합용액을 100㎖로 묽혀 측정한다. 또한, 메틸레드의 염기형태(MR^-)의 흡수 스펙트럼 은 표준용액 10㎖와 0.04N sodium acetate 25㎖와의 혼합용액을 100㎖로 묽혀 측정 한다. 이 두 스펙트럼으로부터 분석에 사용 될 2개의 파장(λ₁, λ₂)을 선택한다.

 

3. 메틸레드 산성형태(HMR)의 흡수스펙트럼 측정

1) 메틸레드 표준용액 10㎖와 0.1N 염산 10㎖를 혼합한다. 실험실의 염산의 농도는 2N이므로 MV=M'V‘를 이용해 부피계산후 묽혀 사용한다. 계산하면, 100㎖×0.1N = x×2N ∴ x=5㎖이다. 2N 염산 5㎖를 100㎖용량플라스크에 넣어 증류수로 맞춰 묽힌다.

 

2) 혼합용액을 100㎖로 묽혀 흡수 스펙트럼을 측정한다.

 

4. 메틸레드 염기형태(MR^-)의 흡수스펙트럼 측정

1) 메틸레드 표준용액 10㎖와 0.04N sodium acetate 25㎖를 혼합한다. 여기서, 0.04N sodium acetate(mw=136.09)제조는 250㎖로 묽히기 위해서 1.361g을 측정하여 비커에 녹여 250㎖용량플라스크에 증류수로 맞춘다.

 

2) 혼합용액을 100㎖로 묽혀 흡수 스펙트럼을 측정한다.

 

3) 선택된 2개의 파장에서 HMR과 MR^-의 몰흡광도계수를 Lambert-Beer 법칙으로부터 구하기 위해 여러 가지 농도의 HMR과 MR^- 의 용액을 만든다. 이때에는 각각 0.01N 염산과 0.01N sodium acetate 용액으로 희석한다.

 

4) 메틸 레드의 해리상수를 구하기 위해 메틸 레드를 0.01N sodium acetate 용액에 녹인 다음 초산으로 4개 이상의 산농도(pH 미터로 측정)를 가지도록 한다. 이때 메틸 레드의 농도는 일정하게 한다.

 

 

 

[물리화학실험]분광광도법에 의한 화학평형상수의 측정 - Spectrophotometrical Determination of Equilibrium C