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HCL & NaOH의 표준용액 조제 및 표준화

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by

seo minwoo

on 18 September 2012

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Transcript of HCL & NaOH의 표준용액 조제 및 표준화

HCl& NaOH의
표준 용액 조제 및 표준화 표준용액을 제조하는 과정을 이해하며, 표준화적정법을 통하여 정확한 농도를 안다. Apparatus
Reagents Theory Procedure Reference 0.1 M HCl
Hydrochloric acid
MW: 36.46 (HCl) g/mol
mp: -27.32 °C
bp: 110 °C
d : 1.19 g/㎤

맹독성이 있으므로 증기를 들이 마시거나 피부에 닿지 않도록 주의할 필요가 있다. 0.1 M NaOH
Sodium hydroxide
MW : 39.9 g/mol
mp : 318.4 °C
bp : 1390 °C
d : 2.13 g/㎤ 0.1 M Na₂CO₃
Sodium carbonate
MW : 105.97 g/mol
mp : 851 °C
bp : 1633 °C
d : 2.54 g/㎤
pKb : 4.67 페놀프탈레인용액

phenolphtalein
MW : 318-32 g/mol
mp : 262 °C
d : 1.27 g/㎤ 메틸오렌지 (Methyl orange)

MW : 327.33 g/mol
mp : 300 °C
d : 1.28 g/㎤ 당량점

적정 시약이 당량 또는 화학량론적 양만큼 가해진 지점이다.
-몰수=몰수 이론상의 점
-이론적으로 반응이 완결된점이다. 종말점

반응이 완결된것으로 관찰되는 지점, 즉 용액의 어떤 성질의 변화가 검출되는 지점

당량점과 종말점은 다르다!!! 지시약
용액의 pH에 의해
가역적으로 색이 변하는 화합물.
이 변색을 눈으로 판단하여
용액pH 변화를 알게된다

삼-염기적정에 있어서는 적당한 지시약을 선택하는 데 따라 종점의 pH가 여러 영역에 있어도 검출이 가능하다! 표준화, 표준물질, 적정, 적정오차,
당량점, 종말점, 지시약 표준화

표준용액이란 적정에 사용되는, 농도가 정확히 알려져 있는 용액이며, 표준용액을 만드는 것을 용액의 표준화 라고 한다. 적정

어떤 성분의 농도를 결정하기 위해, 분석하고자 하는 성분이 포함된 시료에 이 성분과 반응하는 시약을 한 방울씩 적가하는 조작

이때 적가되는 시약을 적정액이라고 함 적정오차

종말점과 당량점이 일치 않을 때 생기는 당량점과 종말점 사이의 차.

이 오차의 원인에는 적정할 때 사용하는 시약, 적정하는 사람의 개인오차, 부적당한 지시약의 선택 등이 있다. 적정의조건

1. 반응이 정량적으로 진행하여야 하며,역반응이 없어야 한다.
2. 반응속도가 빨라야 한다.
3. 종말점을 확실하게 판단할 수 있어야 한다. 지시약의 원리!

만약 산성용액에 약산인 지시약을 한 두 방울 떨어뜨리면 지시약에 붙어있는 수소는 잘 떨어져 나가지 않는다.
이미 용액 속에 수소이온이 많기 때문이다.

하지만 이 용액 속에 염기성 물질을 떨어뜨리면 용액속의 수소이온 농도가 줄어들기 때문에 지시약에 붙어있는 수소들이 해리되어 이온상태로 존재하는 분자의 수가 많아진다. 용액의 산성도가 변함에 따라 분자구조가 바뀌는 지시약 분자가 많아지고, 이와 함께 분자의 색깔도 함께 변하게 된다. 1. 만들어진 0.1 M Na₂CO₃용액 10 mL를 피펫으로 취하여 삼각플라스크에 넣고 페놀프탈레인 지시약 0.1 %을 2~3방울 넣는다 2. 제조한 0.1 M HCl 표준용액을 뷰렛에 넣고 적정한다. 3.색에서 무색으로 변화가 관찰되었을때를 1차 종말점으로 한다. 4.무색으로 변한 용액이 들어있는 삼각플라스크에 메틸오렌지 지시약(0.1%)을 1~2방울 떨어뜨린다 (노란색) 5. 0.1M HCl표준용액으로 주황색이
될때까지 적정한다. 6. Hot Plate를 이용하여 위의 용액을 2~3분간 끓여주어 노란색으로 변하면 찬물로 냉각하여 실온으로 유지시키고 다시 적정하여 주황색으로 변하였을때를 2차 종말점으로 한다. 7. 과정을 2회 반복한다. 8. 제조한 0.1 M HCl 표준용액 10 mL를 취하여
삼각플라스크에 넣고 페놀프탈레인 지시약 (0.1 %)을
2~3방울 넣는다(무색!!!) 9. 제조한 0.1M NaOH 표준용액을 뷰렛에
넣고 적정한다. 10. 용액의 색이 붉은 색으로 되었을 때를 종말점으로 한다. 11. 이 과정을 2회 반복한다. Data & results Reference

-최신분석화학/신광문화사/2006/손무정 외 7명
-화학용어사전/전파과학사/존데인테이스/1993
-이화학사전/청수서원/남균외3명/1999/214p,1139p,1167p
-분석화학실험/1998/3판/박승조외 2명/94~99p
-분석화학입문/2007/분석화학교제연구회/자유아카데미/262p 실험 목적 - 물에는 아주 조금밖에 녹지 않으나
따뜻한 알코올에는 쉽게녹는다 - 산염기지시약으로서 중화적정의 종
말점 지시에 때때로 쓰이는 대표적인
지시약이다. 서민우 2011251115
강신애 2011251130
장소영 2011251112 - 고농도의 수산화나트륨 수용액은 화학
적 화상을 유발할 수 있으며 영구적인
상처나 실명을 유발한다!!!!! - 공기중에서 물과 이산화탄소를 흡수하여
탄산염으로 된다. - 용도로는 비누, 유리,탄산수소나트륨의 제조 - CO₂를 흡수하여 탄화수소나트륨 NaHCO₃
을 만든다 pH 3.1 이하 : 붉은색
pH 4.4 이상 : 노란색 -pH 3.1∼4.4 변색범위 삼각플라스크 1차 표준물질
순도가 높고 용액을 만들었을 시 무게 오차가 적어 예상한 농도와 거의 동일한 농도의 용액을 만들 수 있는 물질을 말한다.

-1차 표준물질의 조건
1. 100.00% 순수해야한다.
2. 건조시키는 온도에서 안정해야한다
3. 쉽게 구할 수 있어야 하며 가격이 저렴해야 한다.
4. 가능한 한 높은 화학식량을 가져야한다.
5. 적정에 요구되는 성질을 가져야한다
(반응의 평형이 크게 오른쪽으로 치우쳐서 예리한
종말점이 얻어져야 한다.) HCl+ Na₂CO₃→ H₂CO₃+NaCl NaHCO₃(aq) + HCl (aq)= H₂CO₃(aq) + NaCl (aq) H₂CO₃ → H₂O + CO₂ NaOH(aq) + HCl (aq) → H₂O (l) + NaCl (aq)
(무색) (붉은색) 밑이 넓고 목이 좁은 원뿔 모양의 실험용 플라스크. 뷰렛 액체의 일정량을 가하거나
꺼내는 기구. 피펫 주로 액체를 옮길 때 사용하는 가늘고 긴 실험 기구
일정량의 액체의 양을 취할수 있게 만든 도구다 Hot plate 가열시키는 기구 적정의 종류

1.산-염기 적정
산또는 염기인 화합물을 적정하는 것으로, 종말점은 지시약을 사용하거나 pH 변화를 pH 미터로 측정하여 쉽게 판단할 수 있다.
2. 산화-환원 적정
산화-환원 반응을 이용하여 적정하는 것으로, 산화제는 환원제로, 환원제는 산화제로 적정한다. 3. 침전적정
시료용액에 적당한 침전제를 적가하여 적정하는 방법이며, 적정액은 목적성분과 반응하여 용해도곱이 작은 침전을 형성한다.
4. 착물화법 적정
여러가지 금속이온을 착화제 또는 킬레이트 시약의 표준용약으로 적정하는 방법이며, 이들은 금속과 반응하여 물에 녹는 착이온을 형성한다. -0.1 M HCl 의 표준화

2HCl(aq) + Na₂CO₃(aq) → H₂CO₃(aq) + 2NaCl (aq) HCl의 몰농도(M) : 0.0154 M
오차율 : 84.6 % -0.1 M NaOH 의 표준화

NaOH(aq) + HCl(aq) → H₂O(l) + NaCl(aq) NaOH의 몰농도 (M) : 0.0975 M
오차율 : 2.5 % 몰농도 (M) = nMV = n'M'v'

n = 반응몰수
M = 몰농도
V = 부피 오차율 (%) = 이론값 - 측정값
X 100
이론값 1. 0.1 M HCl 1L
-0.1 mol x 36.46 g/ 1 mol x 100/36 x 1 ml/ 1.179g

2. 0.1 M NaOH 1L
-0.1 mol/1 L x 39.9 g/ 1 mol x 100/93

3. 0.1 M Na₂CO₃
-0.1 mol/1L x 105.7 g/1 mol x 100/99.8 15.2 15.0+0.9=15.9 31.1 16.0 16.5+1.2=17.7 33.7
15.6 16.9 32.4
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