산화-환원 적정, redox titration

산화-환원 적정, redox titration

 

 

산을 염기로 적정하듯이, 산화제는 환원제로 적정한다.

예를 들어, 미지 시료가 산화제인 용액에 표준 용액인 환원제를 가하면, 당량점에서 산화제는 환원제에 의해 완전히 환원된다.

 

산-염기 적정처럼, 산화-환원 적정에서도 지시약이 필요하다.

산화-환원 지시약은 산화된 형태의 색과 환원된 형태의 색이 다르며, 당량점 부근에서 색이 변하기 때문에 당량점을 확인할 수 있다.

산화제로 많이 사용하는 중크롬산칼륨()과 과망간산칼륨()의 음이온은 다음과 같이 환원될 때 색이 변한다.

 

 

산화-환원 적정에서 이들 산화제는 산화/환원된 형태의 색이 다르므로, 내부 지시약으로 사용할 수 있다.

 

예제를 통해 산화-환원 적정에 대해 알아보자.

 

 

 

[예제] 산성 용액에서  용액 20 mL를 산화시키는데 0.13 M  용액 16.4 mL가 소비되었다.  용액의 농도는 얼마인가? 단, 알짜 이온 반응식은 다음과 같다.

 

 

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산-염기 반응처럼, 산화-환원 반응도 균형 맞춘 반응식이 있어야 풀이가 가능하다.

( 없으면, 먼저 균형 맞춘 반응식을 완성해야 한다. )

 

 

문제에서 균형 맞춘 반응식이 주어졌기에 바로 풀이가 가능하다.

먼저 표준 용액인 의 농도와 부피로부터 반응한 의 몰수를 계산한다.

 

0.13 mol/L × 0.0164 L = 0.002132 mol

 

반응식을 보면, 의 몰수 비(계수 비)가 5 : 1이므로,

산화된 의 몰수를 계산하면,

 

0.002132 mol × 5 = 0.01066 mol

 

따라서  용액의 몰농도는

 

0.01066 mol / 0.020 L = 0.533 M 이 된다.

 

 

[ 관련 예제 http://ywpop.tistory.com/7381 ]