산-염기 적정. 산-염기 중화 적정 ★

산-염기 적정. 산-염기 중화 적정

 

---------------------------------------------------

▶ 참고: 제17장 수용액 평형의 다른 관점. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/15369 ]

---------------------------------------------------

 

1. 부피 분석법이란?

▶ 시료 용액(농도를 모르는 용액)과

화학량론적(mol vs. mol)으로 반응하는

표준 용액(농도를 알고 있는 용액)의 부피를 측정하여,

시료의 농도를 알아내는 화학 분석의 한 방법.

( 참고: 부피 분석법과 적정 https://ywpop.tistory.com/23 )

 

 

 

2. 적정(titration)이란?

▶ 부피 분석법을 이용하는 실제적인 실험 조작을 의미한다.

 

▶ 적정에는 크게 4가지 종류가 있다.

① 중화 적정, ② 킬레이트 적정

③ 침전 적정, ④ 산화-환원 적정

 

 

 

3. 중화 적정(neutralization titration)이란?

▶ 산과 염기의 중화 반응을 이용한 적정.

( 참고: 산-염기 중화반응 https://ywpop.tistory.com/7409 )

 

 

 

4. 중화 적정 방법

▶ 농도를 모르는 시료 용액은 비커(또는 삼각 플라스크)에 넣고,

농도를 알고 있는 표준 용액은 뷰렛에 넣는다.

 

▶ 두 용액(시료 용액과 표준 용액) 사이의 중화 반응이 완결될 때까지

표준 용액을 시료 용액에 서서히 가한다.

 

▶ 중화 반응의 완결 여부는 시료 용액의 색깔 변화로 판단한다.

 

 

 

 

5. 지시약(indicator)

( 참고: 산-염기 지시약 https://ywpop.tistory.com/3839 )

 

▶ 용액 속 H^+ 이온 농도에 따라 (용액의 pH에 따라)

예민하게 다른 색깔을 나타내는 약산 또는 약염기 물질.

(중화 적정 실험 시, 시료 용액에 2~3 방울 정도만 미리 가함.)

 

▶ 분자로 있을 때의 색깔과 이온으로 있을 때의 색깔이 다르다.

 

▶ 지시약, HIn은 특정 pH 값을 갖는 용액에서 다음과 같이 이온화한다.

 

▶ 산을 가하면(산성 용액에서), H^+ 이온 농도가 증가하므로

평형이 역방향으로 이동하여 HIn의 색깔이 나타나고,

 

▶ 염기를 가하면(염기성 용액에서), H^+ 이온 농도가 감소하므로

평형이 정방향으로 이동하여 In^-의 색깔이 나타난다.

 

 

반응형

 

 

6. 중화점(당량점, equivalence point)

▶ 이론상으로 중화 반응이 완결되는 점.

 

▶ 중화점에서, [H^+] = [OH^-]

 

 

 

7. 종말점(end point)

▶ 지시약을 이용하여 실험적으로 찾은 중화점.

 

▶ 시료 용액의 색깔이 완전히 변한(바뀐) 점.

 

 

 

[그림] 무색인 페놀프탈레인은 염기성 용액에서 분홍색으로 변한다.

Phenolphthalein is naturally colorless but turns pink in alkaline solutions.

 

 

 

8. 중화점 ≒ 종말점

( 참고 https://ywpop.tistory.com/5941 )

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/12152 ]

> 산-염기 중화 적정 시, 전기 전도도 그래프

> 산-염기 중화 적정 시, 온도 그래프

 

 

---------------------------------------------------

 

 

산-염기 적정에서는 pH 변화가 가장 크게 발생하는 영역(중화점)이 존재하는데

산-염기 적정에 사용되는 지시약은, 반드시, 이 pH 값 부근에서 색변화를 해야만

산-염기 적정의 종말점을 정확하게 결정할 수 있다.

 

 

 

적정하려는 산과 염기의 세기에 따라, 즉

 

① 강산-강염기 적정 (중화점에서의 pH = 7)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2732 )

 

② 약산-강염기 적정 (중화점에서의 pH > 7)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2736 )

 

③ 약염기-강산 적정 (중화점에서의 pH < 7)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2742 )

 

에 따라 중화점에서의 pH 값이 다르기 때문에,

산-염기 적정에 사용되는 지시약은,

반드시, 이 pH 값 범위 내에서 색깔이 변하는 것을 선택해야 한다.

( 참고: 지시약의 변색 범위 https://ywpop.tistory.com/3839 )

 

 

 

 

[팁] 중화점에서의 pH는 산, 염기 중 강한 쪽으로 이동(shift)한다.

② 약산-강염기 적정: 염기 쪽으로 이동하므로, pH > 7

③ 약염기-강산 적정: 산 쪽으로 이동하므로, pH < 7

 

또는 중화점에서의 pH는 짝산, 짝염기의 가수분해 때문에 이동(shift)하므로,

② 약산의 짝염기는 비교적 강한 염기이므로, pH > 7

③ 약염기의 짝산은 비교적 강한 산이므로, pH < 7

 

 

 

 

[키워드] 산-염기 중화 적정 기준문서, 산-염기 적정 기준문서, 산 염기 중화 적정 기준문서, 산 염기 적정 기준문서, 산-염기 중화 적정 사전, 산-염기 적정 사전