일반화학실험 - 산 해리 평형

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일반화학실험 - 산 해리 평형
결과 보고서

산 해리 평형

1. Abstract

이번 실험에서는 pH meter를 사용해 pH를 측정하고, pH와 Ka, x=[H+]의 관계식을 통해 Ka와 pKa, % 해리도를 계산할 수 있다. 그리고 pH를 통해 두 가지 미지 시료의 산해리상수를 구하여 미지시료를 결정한다. 한 단계 더 나아가 약산이 해리하는 특성을 알아보고 산-해리 평형의 상태를 예측해볼 수 있다.
실험 결과를 정확히 이해하려면 pH, Ka 등의 개념을 정확히 정의해야 한다. 먼저
pH = -log10[H3O+]
이고 pH가 7보다 크면 염기성, pH가 7이면 중성, pH가 7보다 작으면 산성이다.①
HA ↔ H+ ＋ A-와 같이 해리하는 약산의 경우에 산-해리 평형상수(Ka)는 다음과 같이 주어진다.
Ka = [H+][A-] / [HA]
그런데 H+이온이 하나 생길 때마다 A-이온도 하나씩 생기므로 [H+]=[A-]=x라고 할 수 있다. 그러면 평형 상태에서 약산의 농도, [HA]‘는 [HA]0-x로 주어진다. 따라서 산-해리 평형상수는
Ka = x2 / ([HA]0-x)
로 나타낼 수도 있다.
pKa,는 pH와 비슷하게 생각하면 되는 개념으로 pH가 [H+]에 -log를 취한 것처럼 Ka에 -log를 취한 것이다.
pKa = -logKa
마지막으로 %해리도는 ([H+] / [HA]‘) × 100(%) = (x / [HA]‘) × 100(%)이다.
이번 실험에서는 pH meter라는 기기를 사용하게 되는데 이 기기는 매우 정교한 기기이므로 조심스럽게 다뤄야 한다. 유리전극을 1분 이상 대기 상에 놔두면 손상되므로 증류수에 넣어놓거나 아니면 용액 속에 담가두어야 한다.

2. Data and Result

sample A
sample B
0.1몰
2.83
1.67
0.01몰
3.36
2.29
0.001몰
3.96
3.19
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