일반화학실험 | 완충용액의 효과와 용량 확인

 

 

 

TIP

 

 

완충 용액의 pH 변화를 통해 완충작용과 완충용량에 대해서 알아본다.

 

 

 

완충 용액

약한 산과 그 짝염기로 구성되어 있으며 pH가 거의 변하지 않는 용액을 말한다. 약산과 그 염의 혼합 용액 또 는 약염기와 그 염의 혼합 용액은 약산과 약염기의 해리특성에 의하여 그 pH가 변화하지 않는다. 적당한 산이나 염기를 그들 의 염과 반응하면 적당한 pH를 나타내는 완충 용액을 조제할 수 있는데 이는 생물완충 등 다양한 방면에서 매우 중요하다. 예 를 들면, 혈장은 pH의 변화가 0.2 이내로 유지하는 거의 완벽하고 이상적인 완충 용액이다. 즉 혈장의 pH는 7.2～7.3으로 유지 되고 있는데 이 pH에서 멀어지면 생명이 유지되지 못한다.

 

또한 일정한 pH에서 생체 촉매인 효소의 촉매작용도 최대가 된다. 일반적으로 완충 용액은 약산과 그의 염 또는 약염기와 그의 염을 혼합해서 만든다. 완충 용액에는 해리하지 않은 약산(또 는 약염기)과 염의 해리해서 생기는 짝염기(또는 짝산)가 혼합되어 있다. 약산과 짝염기로 만들어진 완충 용액에 다른 산이 나 염기를 넣어주면, 넣어준 산이 해리해서 생긴 수소 이온은 짝염기와 결합하여 약산이 되고, 넣어준 염기는 해리하지 않 은 상태의 약산을 해리시켜 수소 이온을 보충하기 때문에 용액의 수소 이온의 농도는 크게 변하지 않는다. 아세트산과 아세 트산나트륨을 섞어서 만든 HAc^-완충 용액을 예로 완충 작용에 대해 좀더 생각해보자. 물 속에서 아세트산은 아세트산 이 온과 다음과 같은 평형을 이루게 된다.

728x90

 

 

실험 방법

실험 1 증류수에서 pH 변화를 살펴본다.

① 증류수 50㎖에 0.1M NaOH 10㎖ (50㎖ 부피 플라스크 사용하여 만들 것)를 첨가하여 pH를 측정한다.

 

② 증류수 50㎖에 0.1M HCl 10㎖ (50㎖ 부피 플라스크 사용하여 만들 것)를 첨가하여 pH를 측정한다.

 

실험 2 완충용액을 만들고 완충효과를 알아본다.

① 0.1M CH₃COOH 용액 만들기: 1M CH₃COOH 10㎖를 취하여 100㎖ 부피 플라스크에 넣고 증류수로 표시선까지 채운다. (10배 묽힌다.)

 

② 0.1M CH₃COONa 용액 만들기: 1M CH₃COONa 10㎖를 취하여 100㎖ 부피 플라스크에 넣고 증류수로 표시선까지 채운다. (10배 묽힌다.)

 

③ 비커에 0.1M CH₃COOH 25ml와 0.1M CH₃COONa 25㎖를 잘 섞고 pH를 측정한다.(2개 만들 것)

 

④ ③용액에 하나에는 0.1M NaOH용액 1㎖를 첨가하여 pH를 측정한다.

 

⑤ ③용액에 다른 하나에는 0.1M HCl용액 1㎖를 첨가하여 pH를 측정한다.

 

실험3 완충 용량을 알아본다.

① 0.1M CH₃COOH 5㎖와 0.1M CH₃COONa 5㎖를 섞은 용액 2개를 만들어 하나에는 0.1M NaOH용액 5㎖를 첨가하고, 다른 하나에는 0.1M HCl용액 5㎖를 첨가하여 pH를 각각 측정한다.

 

② 1M CH₃COOH 5㎖와 1M CH₃COONa 5㎖를 섞은 용액 2개를 만들어 하나에는 0.1M NaOH용액 5㎖를 첨가하고, 다른 하나에는 0.1M HCl용액 5㎖를 첨가하여 pH를 각각 측정한다.

 

 

 

[일반화학실험]완충용액의 효과와 용량 확인 레포트