일반화학실험 | 산 염기 중화적정

 

 

 

TIP

 

 

1. 산, 염기 표준용액의 제법과 지시약을 이용한 산 염기 적정의 원리를 이해
2. 산, 염기의 시료용액과 반응시킬 때 사용된 표준용액의 부피를 측정하여 시료용액의 농도를 계산

 

 

 

Acid & Base

 

 

 

Standardization

1. 표 준 화 : 농도를 만든 후 일차 표준물질인 염기 혹은 산 용액과 적정을 하여 정확한 적정액의 농도를 결정하는 것

 

2. 표준용액 : 적정에 사용하기 위한 농도가 정확하게 알려져 있는 용액

 

3. 표준 물질 조건

①  실온에서 안정해야 함

②  가열 시 충분히 안정해야 함

③  쉽게 구할 수 있고 쉽게 사용할 수 있어야 함

④  무게 측정 시 오차를 줄이기 위해 높은 분자량을 지녀야 함

 

 

실험 방법

분석 물질(산 또는 염기)을 플라스크에 넣고 적정액(염기 또는 산)을 뷰렛에 채운 다음, 플라스크 안에 있는 분석 물질의 색이 변할 수 있도록 적당한 지시약을 가한다.

분석 물질이 들어 있는 플라스크에 적정액을 조금씩 넣어 반응이 완결되었을 때 적정액의 소비량으로 분석 물질의 농도를 결정할 수 있다.

 

 

1. 0.1 N  HCl의 표준화

① 깨끗이 씻어 놓은 50㎖ 뷰렛을 준비, 표준화하려는 물질로 씻는다.

② 이 뷰렛에 표준화하려고 하는 HCl 용액을 윗 눈금이 약간 넘어설 정도로 채우고 뷰렛의 콕을 잠깐 열어서 용액을 흘려내려 콕 아래 부분에 남은 공기를 밀어낸 다음 잠근다.

③ 표준시약용 순수한 탄산나트륨 0.2 g을 이미 무게를 달아놓은 무게다는 병에 옮기고 무게를 단다.

④ 무게다는 병 안의 탄산나트륨을 소량 증류수(5㎖)로 녹여 250㎖ 삼각 플라스크에 옮긴다.

⑤ 플라스크 안의 용액 전체의 부피가 50㎖  정도 되도록 증류수를 가하여 조절하고 여기에 페놀프탈레인 지시약 2~3방울 가한다.

⑥ 뷰렛의 눈금을 기록한 후 HCl 용액을 서서히 가해 가면서 잘 저어준다.

⑦ 붉은색이 희미해지면 종말점이 가까워진 것이므로 천천히 가하여 마지막 한 방울로 무색이 되었을 때를 첫번째 종말점으로 하여 뷰렛이 눈금을 읽는다.

 

CO₃^2- + H⁺ → HCO₃^-

 

⑧ 이 용액에 다시 메틸오렌지 지시약 2~3방울을 가하고 뷰렛으로 HCl 용액을 떨어트려 주황색이 나타날 때까지 적정한다.

⑨ 2~3분간 끓여서 CO₂를 날려보낸다. 다시 노란색으로 돌아오면 삼각 플라스크를 찬물로 냉각시켜 실온으로 유지하고 계속해서 HCl 용액을 가하여 주황색으로 변할 때 까지 적정하여 두번째 종말점의 눈금을 읽는다.

 

HCO₃^- + H⁺ ↔ H₂O + CO₂

 

⑩ 두 번째 종말점을 당량점이라 간주하고 소비된 염산의 부피로부터 HCl 용액의 농도를 계산한다.

 

2. 0.2N  NaOH의 표준화

① 위 실험에서 표준화된 0.1 N HCl 20㎖를 피펫으로 정확하게 취하여 삼각 플라스크에 넣고 페놀프탈레인 2~3방울을 가한다.

② 표준화하려는 NaOH 용액을 50㎖ 뷰렛에 넣고 눈금을 읽고 삼각 플라스크 속의 HCl 용액에 천천히 떨어트리면서 잘 저어준다.

③ 육안으로 관찰하여 색이 10초 정도 남아 있을 때까지 적정하여 눈금을 읽는다.

④ 3번 적정하여 값의 평균을 구하여 NaOH의 노르말 농도를 구한다.

 

3. 식초 중의 CH₃COOH의 농도 결정

① 시중에서 판매되고 있는 식초 20㎖를 피펫으로 정확하게 취하여 메스 플라스크(100㎖)에 옮긴다.

② 증류수로 눈금까지 묽힌 다음 마개를 막고 잘 흔들어 섞어라.

③ 이 용액 10㎖를 피펫으로 정확하게 취하여 삼각 플라스크(200㎖)에 옮겨 넣고 증류수 30㎖를 가한 다음 페놀프탈레인 지시약 2~3방울을 가한다.

④ 0.1 N NaOH 표준용액으로 적정한다. 3번 적정하여 값의 평균을 구하여 CH₃COOH의 노르말 농도를 구한다.

 

 

 

[일반화학실험]산 염기 중화적정 레포트