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[자연과학] [실험보고서] pH 측정(measurement)

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작성일18-05-05 13:05

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EK라서, 용액의 액성과 및 의 농도 사이의 관계는 25℃에서 이므로 다음의 관계가 성립한다. 그러나 감도가 극히 좋은 기구를 사용하면 순수한 물도 약간의 전기 전도도를 가진다.순서



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설명


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실험결과/기타




[자연과학] [실험보고서] pH 측정(measurement)

1. 실험 제목
- pH 측정

2. 실험 목적
- 지시약의 변색원리를 이해하고, 이를 이용하여 미지용액의 pH를 측정한다. 그러나, 르샤틀리에의 평형 이동의 원리에 의하여 에서 생긴 가 존재할 때에는 물의 자동 이온화는 역반응이 일어나 자동 이온화에서 생긴 와 는 무시한 수 있다 따라서, 0.1M 에서는 완전히 전리한다고 생각하므로 의 농도도 0.1M이 된다. 또한 아래 식에서 보는 바와 같이 물은 산 또는 염기로 작용하는 양쪽성 물질이다

산 염기
질량 보존의 법칙에 의하여 물의 편형 상수식은 다음과 같이 쓸 수 있다

물이 전리한다고 해도 극히 일부만 전리하므로 물의 농도는 거의 일정하다. 실험에 의하면 물은 25℃에서 약 18×10??% 가량 전리한다.
0.1M 〓 0.10M
0.2M 〓 0.20M
같은 용액에서는 의 농도를 값으로부터 쉽게 구할 수 있다



② 강염기의 수소 이온 농도
강염기 용액에서도 강산에서와 같은 논리로…(To be continued ) 생각한다.
산성 용액 :
중성 용액 :
염기성 용액




다. 이 때 생긴 의 농도는 다음과 같다. 예를 들면, 0.10M 용액에서는 물의 자동 이온화에 의해 생긴 의 농도가 10??M보다 작아지므로 무시하고, 가 완전 전리한다고 생각하여 의 농도는 0.10M이며, 이 때 의 농도는 다음과 같다.
③ 약산·염기의 수소 이온 농도
약산이나 약염기는 수용액 중에서 대부분은 분자 상태로 존재하고, 극히 일부만 이온화된다.

약 염기를 B라 하면 이 염기 B의 농도가 M mol/L이고 이온화도를 α라고 할 때,

에서도 마찬가지로 농도를 구할 수 있다


④ 용액의 성질과 수소 이온 농도
의 관계가 물에서만 성립하는 것이 아니고 산이나 염기의 어느 수용액에서도 성립된다. 농도가 M mol/L인 임의의 산 HA의 용액에서 이온화도를 a라고 하면 다음과 같은 관계가 성립한다.

3. 이 론

1. 수소 이온 농도
1.1 물의 자동 이온화
순수한 물은 전기를 통하지 않는다. 용액의 액성과 ,의 관계를 그림 9.1에 나타내었다.


처음 농도 : M 0 0
이온화된 농도 : -Ma +Ma +Ma

평형 농도 : M(1-a) Ma Ma


약산에서는 1-a≒1이므로 이다.

이 의 농도는 0.10M 용액에서 물의 자동 이온화에서 생긴 의 농도와 같다. 즉, 순수한 물이 자동 이온화에 의하여

로 평형을 이루고 있을 때, 산이나 염기를 넣으면 평형 이동에 의하여 농도나 의 농도가 변화해도 의 값은 변하지 않는다. 즉 〓〓1.0×10??mol/L일 때, 이 반응은 평형에 도달하게 되고 이때의 평형 상수 는 아래와 같이 계산될 수 있다



1.2 수소 이온 농도
① 강산의 수소 이온 농도
물에 0.1M 을 녹여 1L용액을 만들었을 때, 아래의 반응식에 의하여 수소 이온 농도(농도와 같은 의미)가 변화되고

또한 물은 자동 이온화에 의하여

로 이온화되므로 의 농도는 과 자동 이온화의 합이 될 것이다. 이들 용액 중의 나 또는 의 농도의 계산은 간단하지 않으며 이를 이온화도(전리도)로 생각하여야 한다. 따라서 에서 을 새로운 상수 로 쓰면 다음과 같이 쓸 수 있다

이 식에서 KW를 물의 이온곱 상수라고 하며, 값은 온도에 따라 약간 다른 값을 가진다.

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