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용액의 제조 및 표준화

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강 민희

on 11 June 2014

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Transcript of 용액의 제조 및 표준화

2. 식초 중의 아세트산의 농도 결정
1. 100mL 삼각플라스크에 정확히 1.00mL의 식초를 취하여 넣은 후에 약 15mL의 증류수로 플라스크 벽을 씻어 내린다.
2. 페놀프탈레인 지시약 2~3방울을 첨가하고, 종말점에 도달할 때까지 표준화된 0.2M NaOH용액을 아세트산 용액에 방울방울 떨어뜨리면서 적정한다. 플라스크를 잘 흔들어준다. (또는 자석 젓개로 잘 저어준다.)
3. 종말점에 도달하면 뷰렛의 눈금을 0.01mL 단위까지 읽고 기록해 둔다.
4. 아세트산 용액의 몰농도를 계산한다.
100mL 부피 플라스크 1개, 100mL 삼각플라스크3개, 50 mL 뷰렛 1개, 100mL 눈금 실린더 1개, 자석 젓개, 자석 교반기, 전자 저울, Weighing paper, 약수저, 깔때기, 오븐, NaOH, 프탈산수소포타슘, 페놀프탈레인 지시약, 온도계 1개, 증류수
실험 배경
1. 부피 플라스크
일정한 양의 액체를 정확히 취할 수 있도록 눈금이 새겨진 플라스크로 흔히 일정한 농도의 용액을 만들 때 사용된다.
용액의 제조 및 표준화
산 - 염기 적정

4. 자료
1. NaOH의 화학식량 : 40.0g/mol
2. 프탈산수소포타슘의 화학식량 : 204.22g/mol
20143300 이유림
20143301 강민희
20143303 이민우

2. 표준용액
부피 플라스크를 사용하여 제조된 용액을 검정하여 표준화 하는데 필요한 용액

1차 표준물질의 특징
1. 순수해야한다.
2. 흡수 풍화, 공기 산화 등의 특성이 없고, 장기 보관에 따른 변질이 없어야 한다.
3. 정량적인 화학 반응이 진행되어야 한다.
4. 가능한 한 1 몰의 질량이 커서 질량 측정의 오차를 최소화할 수 있어야 한다.

ex) 프탈산수소포타슘, 아이오딘산수소 포타슘, 염산, 술포살리실산염, 설파민산, 트리스아미노산메테인, 산화수은
실험 기구 및 시약
실험 1. 0.05M NaOH 제조
100mL 부피 플라스크에 증류수 25mL를 넣고 0.2g의 NaOH를 넣어 녹인다. 이때 열이 발생하므로 냉각시켜주어야 한다. 잘 흔들어 주면서 증류수를 표선까지 채운다. 마개를 막고 거꾸로 잡고 잘 흔든 후 실온에 방치하여 용액의 온도가 실온과 평형이 되도록 한다.
실험 2. 0.05M NaOH의 표준화
1. 건조된 50mL 뷰렛에 실험 1에서 제조한 0.05M NaOH 수용액을 채운다.
2. 110도씨 오븐에서 1시간 동안 말려서 건조용기에 보관된 1차 표준 물질급의 프탈산수소포타슘 0.2g을 정확히 측정하여 100mL 삼각플라스크에 넣고 증류수 25mL를 넣어 완전히 녹인다.
3. 페놀프탈레인 지시약 2~3방울을 첨가하고 종말점에 도달할 때까지 0.05M NaOH용액을 프탈산수소 포타슘 용액에 방울방울 떨어뜨리면서 적정한다. 플라스크를 잘 흔들어준다.(또는 자석 젓개로 잘 저어준다.) 이때 프탈산수소포타슘 용액이 산용액에 들어가는 부분에서는 흐릿한 분홍색이 나타났다가 빠르게 사라진다. 30초 이상 분홍색이 남아 있으면 반응은 완결도니 것으로 간주한다.
4. 종말점에 도달하면 뷰렛의 눈금을 0.01mL 단위까지 읽고 기록해 둔다.
5. 반복하여 적정을 2회 더 실시한 후 NaOH 용액의 평균 몰농도를 계산하여, 처음에 제조한 농도와 비교한다.
실험3. 뷰렛의 한 방울의 부피 측정
50mL 뷰렛에서 1mL의 부피가 흘러나올 때의 방울수를 세어 한 방울의 욕액에 대한 부피를 계산한다.
5.결과 처리
0.200g의 NaOH를 100mL의 부피 플라스크에 녹여 만든 용액의 몰농도
M = (0.200g)/(40.0g/mol)/(0.1L) = 0.0500M

0.200g의 프탈산수소포타슘을 적정하기 위하여 제조한 NaOH 수용액 V(mL)가 소모되었다면 NaOH 수용액의 농도는 다음과 같다.
(0.200g)/(204.22g/mol) = M x V/(1000mL/L)
H+의 몰수 = nMV
OH-의 몰수 = n'M'V'
4. 자료
1. NaOH의 화학식량 : 40.0g/mol
2. HCl의 화학식량 : 36.5g/mol
5. 실험 결과 처리
1. NaOH 용액의 농도 결정
10.00mL의 표준화된 0.2M 염산 용액을 적정하기 위하여 첨가된 Na의 평균 부피가 V(mL)이었다면 사용한 MaOH의 농도 M'는
nMV = n'M'V'
1 x 0.2M x 10.00mL = 1 x M' x V

2. 식초 중의 아세트산 농도 결정
1.00mL의 식초를 적정하기 위하여 사용된 표준화된 M' NaOH용액의 평균 부피가 V'(mL)이었다면 식초 중의 아세트산의 농도는
1 x M x 1.00mL = 1 x M' x V'

실험 과정 1. NaOH용액의 표준화
1. 깨끗이 씻어 건조된 뷰렛에 실험 1에서 제조한 NaOH 용액을 채운다.
2. 깨끗이 씻어 건조된 또 다른 뷰렛에 미리 표준화된 0.200M HCl 표준 용액을 채운다.
3. 각각의 뷰렛의 처음 눈금을 0.01mL 단위까지 기록한다.
4. 100mL 삼각 플라스크에 정확히 10.00mL의 0.200M 염산 표준 용액을 뷰렛으로부터 취한 후에 페놀프탈레인 지시약 2~3방울을 첨가하도 약 15mL의 증류수로 플라스크 벽을 씻어 내린다. 첨가하는 증류수의 양은 실험 결과에 영향을 미치지 않는다.
5. 종말점에 도달할 때까지 0.2M NaOH용액을 염산 용액에 방울방울 떨어뜨리면서 적정한다. 플라스크를 잘 흔들어준다.(또는 자석 젓개로 잘 저어준다.) 이때 염기 용액이 산 용액에 들어가는 부분에서는 흐릿한 분홍색이 나타났다가 빠르게 사라진다. 30초 이상 분홍색이 남아있으면 반응은 완결된 것으로 간주한다.
6. 종말점에 도달하면 뷰렛의 눈금을 0.01mL 단위까지 일고 기록해 둔다.
7. 반복하여 적정을 1회 더 실시한 후 NaOH용액의 평균 몰 농도를 계산한다.
실험1
실험2
실험3
프탈산수소포타슘의 질량(g)
가한 증류수의 양(mL)
첨가된 NaOH 용액의 부피(mL)
NaOH 용액의 농도(M)
NaOH 용액의 평균 농도(M)
실험1
실험2
실험3
1ml의 방울수
한 방울의 부피(mL)
한 방울의 평균 부피(mL)
실험1
실험2
HCl의 부피(mL)
HCl의 몰농도(M)
적정에 사용된 NaOH의 부피(mL)
NaOH의 농도(M)
NaOH의 평균 몰농도(M)
식초의 부피(mL)
적정에 사용된 NaOH의 부피(mL)
NaOH의 몰농도(M)
식초 중의 HOAc의 몰농도(M)
실험
실험 배경
NaOH(aq) + HCl(aq) →
Na+ (aq) + Cl- (aq) + H2O(l)
실험 기구 및 시약
50mL 뷰렛 2개, 스탠드, 클램프, 500mL 부피 플라스크 2개, 100mL 삼각 플라스크 3개, 증류수, 전자 저울, 자석 젓개, 자석 교반기, weighing paper, 약수저, 깔때기, 0.200M 염산(HCl) 용액, 수산화소듐(NaOH), 식초, 페놀프탈레인 지시약
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