일반화학실험 | 완충용액

 

 

 

TIP

 

 

pH값을 유지해야 하는 실험시, 약산이나 약염기를 가하여도 pH를 유지시켜주는 완충용액의 원리에 대해 자세히 알고, 제조해본다.

 

 

 

완충 용액

완충용액은 수산화이온이나 양성자가 첨가될 때, 그 pH 변화를 막는 용액이다. 완충용액이 pH를 유지시키는 이유는 공통이온효과 때문인데, 이는 약한 전해질의 수용액 속에 포함되어 있는 이온과 같은 종류의 이온을 외부에서 가해 주게 되면 그 이온의 농도가 감소하는 방향으로 반응이 이동하게 되어 새로운 평형상태에 도달하는 것을 말한다. 완충용액의 가장 중요한 실제 보기는 혈액인데, 생체 반응에서 생기는 산이나 염기를 그 pH 변화 없이 흡수 할 수 있다.

 

세포는 매우 좁은 pH범위에서만 살아남을 수 있기 때문에 혈액의 pH 를 일정하게 유지하는 것은 매우 중요하다. 완충용액에서는 약산과 그 염 또는 약염기와 그 염이 들어 있을 수 있다. 적당한 성분을 선택함으로써 거의 모든 pH의 완충용액을 만들 수 있다. 완충용액이 효과적으로 작용하는 pH범위(완충범위)는 pKa의 값에 가까운 범위이며, 흔히 pH범위는 pKa±1.00 범위를 사용한다. 완충용량(buffer capacity)은 완충용액의 농도가 진할수록 커진다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 짝염기:약산의 비율이 1:99인 10㎖의 완충용액을 만들것이므로, 0.1㎖의 Na₂CO₃와 9.9㎖의 NaHCO₃를 마이크로파이펫으로 측정하여 하나의 튜브에 같이 넣는다.

 

2) 두 가지 물질이 잘 섞이도록 흔들어 준다.

 

3) pH미터의 전극을 1차 증류수로 세척한 후, 전극이 제조한 완충용액의 반쯤 잠기도록 하여 READ 버튼을 눌러 측정한다.

 

4) 확정된 결과값이 나오면 pH결과값을 적은 후, 짝염기:약산=1:9, 1:1, 9:1, 99:1도 위와 같이 실험한다.

 

5) pH결과값에 따라 그래프를 그리고, 공식을 이용하여 유용한 pH의 완충용액을 알아본다.

 

 

 

[일반화학실험]완충용액 레포트