일반화학실험 | 약한산의 이온화상수 결정(Acid dissociation constant)

 

 

 

TIP

 

 

약한산이나 염기의 히드로늄 이온농도 또는 pH를 측정하여 이온화 상수인 K_a, K_b 값을 구할 수 있다.

 

 

 

약한산의 이온화 상수를 결정하기 위해서는 그 용액 중에 이온들의 농도와 이온화 되지 않은 산의 농도를 결정하여야 한다. 산의 화학식을 HA로써 표시하기로 하면 수용액 상태에서는 다음과 같은 평형이 이루어진다.

 

 

이 평형상태를 기술하는 평형상수는 다음과 같다.

 

 

이러한 산의 수용액 중에서의 물을 농도는 실질적으로 일정하므로 다음과 같이 쓸 수 있다.

 

 

이 상수 K_a를 산 HA의 이온화 상수(또는 해리상수)라고 부른다. 따라서 용액 중에 존재하는 히드로늄이온(H₃O^-)의 농도와 A^-이온의 농도 및 해리되지 않은 산 분자 HA의 농도를 측정하면 이온화 상수 를 계산할 수 있을 것이다. 산의 농도가 매우 묽거나 또는 너무 진하지 않을 경우에는 다음과 같은 물의 자체해리(self-dissociation)에서 생겨 나오는 H₃O⁺의 농도를 HA에서 생겨나오는 그 것에 비하여 무시할 수 있다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 0.01M 아세트산의 수용액을 pH전극이 충분히 잠길 수 있을 정도로 취하여 pH전극을 담그고 메타의 눈금을 읽어 pH를 측정한다.

 

2) 20㎖의 0.01M 아세트산을 취하여 증류수로 묽혀 그 부피를 5배가 되도록 한 다음 pH를 측정한다.

 

3) 또한 농도를 10배로 묽혀 pH를 측정한다.

 

 

 

[일반화학실험] 약한산의 이온화상수 결정 레포트