일반화학실험 | 여러 가지 물질의 pH 측정과 자연 지시약의 제조

 

 

 

 

TIP

 

 

주변 물질을 pH 시험지, pH 미터 또는 천연 지시약을 이용하여 pH-산도를 측정할 수 있다.

 

 

 

과학이 발달함에 따라 우리는 일상생활에서도 상당한 과학지식을 필요로 하고 있다. 특히 환경문제를 다룰 때 자주 듣는'산성비'라든지, TV 광고에 나오는'중성 비누'선전 등 전문용어들을 많이 사용하고 있다. 산과 염기는 옛날부터 지금까지 인간의 생활과 밀접한 관계를 맺고 있다. 과일 주스를 발효시키면 신맛을 내는 물질이 만들어지는데 이것은 아세트산(CH₃COOH)이라는 산성물질이다. 이와는 달리 나무를 태운 재로부터 만드는 양잿물로 알려진 수산화나트륨(NaOH)이나 빵을 만들 때 사용되는 베이킹소다처럼 미끌거리는 느낌을 주는 염기성 물질도 있다. 이러한 산이나 염기는 우리 주변에서 매우 다양하게 존재하고 있으며, 일상생활에서 중요한 역할을 하고 있다.

 

산과 염기의 일반적인 특징을 살펴보면 산(acid)은 신맛을 내며, 물에 녹으면 이온화하여 수소 이온([H+])을 내놓는 물질이라고 할 수 있다. 또한 산은 푸른 리트머스 종이를 붉게 변화시킨다. 산과는 반대의 성질을 갖고 있는 염기(base)는 알칼리(alkali)라고도 부르는데 약간 씁쓸한 맛을 띠며 만졌을 때 미끈미끈한 느낌을 주고, 물에 녹으면 이온화하여 수산화 이온([OH-)을 내놓는 물질로 산과 반응하여 산의 성질을 없애는 작용을 한다. 염기는 붉은 리트머스 종이를 푸르게 변화시킨다.

 

물에 녹아있는 산의 양은 수소 이온 농도([H+])로 나타내나 그 크기가 너무 작은 숫자로 나타나므로 사용하기 불편하다. 따라서 산이 녹아있는 용액의 산성도를 나타내기 위해 수소 이온 지수(pH)란 용어를 사용하며, pH는 0과 14사이의 값을 갖는다. 몇 가지 일반용액의 pH값을 살펴보면 혈액의 정상적인 pH값은 7.3-7.5의 범위이며, 빗물이 pH 5.6이하이면 산성비라 한다.

 

이처럼 pH 수치는 우리 생활 속에서 적절하게 조절하거나 유지시킴으로서 건강유지, 제조나 환경조절과 같은 넓은 범위의 활동에 활용되고 있다. 일반적으로 용액과 물질의 pH를 측정하기 위한 효율적이고 신뢰할 만한 방법이 필요하고, 이를 위해 pH 미터를 사용한다. 조금 덜 정확하지만 서로 다른 pH 범위에서 특정한 색 변화를 일으키는 지시약들을 부착시킨 시험지(만능 pH 시험지)나산-염기 지시약(acid-base indicator)이라고 알려진 화학물질을 이용하여 측정하기도 한다.

728x90

 

 

실험 방법

1. 양배추 지시약의 제조

1) 붉은 양배추 25g을 잘게 썰어서 500㎖ 비커에 넣는다.

 

2) 양배추가 잠길 만큼 비커에 물(50㎖)을 넣는다.

 

3) 양배추가 든 비커를 hot plate 위에 놓고 15분간 끓인다.

 

4) 붉은 양배추 용액이 만들어지면 양배추를 거른 후 얻어진 용액의 부피가 20㎖이 되도록 졸여 지시약으로 사용할 용액을 준비한다.

 

5) 산과 염기의 기준용액(염산과 암모니아수)과 측정하고 싶은 용액들을 시험관에 각각 3㎖씩 넣는다.

 

6) 붉은 양배추 즙을 각각의 용액에 2㎖씩 넣고 흔들어 섞는다.

 

7) 용액의 pH에 따라 산성, 염기성, 중성으로 구분하여 색 변화표를 만든다.

 

2. pH 측정

1) pH를 측정할 시료 용액들(식초, 콜라, 오렌지 주스, 암모니아수, 수도물, 주방용 세제, 합성 세제, 염산)을 50㎖ 비커에 각각 20㎖씩 넣는다 .

 

2) 만능 pH 시험지를 사용하여 각 시료용액의 pH를 측정한다.

 

3) pH 미터를 사용하여 같은 시료용액의 pH를 각각 측정한다.

 

 

 

 

[일반화학실험]여러 가지 물질의 pH 측정과 자연 지시약의 제조 레포트