02 Report - 11 예비 울산대 생화공 2학년/유기화학2010. 3. 23. 05:18
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표지 Cover
[11]분광기를 이용한 약산의 해리상수 예비 레포트
실험일: 2010-03-23 보고서 제출일: 2010-03-23
2학년 11조 20092377 김동구(서욱환, 이윤화)
날씨x 온도x 압력x 습도x
- 목적 Obgective
가시광선 분광기를 이용하여 약산성을 띠는 지시약의 해리상수를 측정한다. - 요지 Summary
보다 정확한 측정값을 갖기 위해 오차가 생길 수 있는 부분을 줄인다.
온도계를 이용해 온도유지를 확인하고, 용액을 제조시 주의한다. -
이론 Theory
해리상수는 전해질이 얼마나 이온화 되는가를 나타내기 위한 수치로 해리상수 Ka는 다음과 같다.
여기서 a는 이온의 활성도 C는 농도를 의미한다.
따라서 농도가 묽을 때는 이다. 와 의 관계는 다음과 같다.
위 두 식은 연합해 다음과 같은 Henderson-Hasselbach식을 얻는다.
는 다음 식과 같다.
산성 용액에는 이온화 되지 않은 HA만 존재하기 때문에
염기성 용액에서는 모두 이온화되어 짝염A-를 형성하는 쪽으로 평형이 이동된다.
한편 pH9.00의 완충 용액 (pH=pKa)에서는 이온화 되지 않은 산과 이온화된 짝염이 같은 농도로 존재한다. 그런데 이 두 성분은 가시광선 영역에서 현격히 다른 흡수 스펙트럼을 갖기 때문에 이 성질을 이용하여 티몰블루의 해리상수 Ka와 pKa를 쉽게 구할 수 있다. 산성 용액에서 자주 나타나는 HA는 푸른색 파장 영역에서 빛을 흡수하여 노란색을 나타내고. 반대로 푸른색 짝염 A-는 염기성 매질에 주로 존재하여 노란색 파장 영역에서 최대 흡수파장을 나타내어 그 보색의 샐깔을 띤다.
빛의 흡광도 A는 다음과 같다.
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시약, 기구 장치 Reagents, Instruments, Apparatus
<기구>
가시광선 분광기
광학 유리로 된 큐벨 시료용기 (cuvette cell) 2개
50-mL, 1000-mL 부피플라스크
1-mL, 5-mL, 10-mL 눈금피펫
피펫필러
피펫접시
250-mL 눈금실린더
150-mL 비커
파스퇴르 피펫 다수
지름 55mm깔때기
온도계
<시약>
pH 9.00 완충 용액 1000-mL
티몰블루 분말 (thymolsulfophthalein, C27H30O5S*H2O) 5g
0.1N 염산 표준 용액 1L
0.1N NaOH 표준 용액 1L
에탄올 500mL
증류수 - 실험 방법 및 과정 Experimental Procedure
NaOH와 HCl을 증류수로 묽혀 1000-mL 부피 플라스크에 각 용액 제조
0.145g(3.00*10^4 mol)의 티몰블루를 200mL의 에탄올에 녹임
1000-mL 부피플라스크에 증류수로 표지선까지 희석
티몰블루 저장용액으로부터 눈금피펫을 이용하여 5mL씩 취하여 50-mL 부피플라스크에 넣음
세 개의 50-mL 부피플라스크를 준비하고 각각 NaOH(1*10^-3M), HCl(1*10^-4M), pH9.00완충용액으로 표지선까지 채움
1-cm큐벳 시료용기에 증류수를 채운 뒤 분광기 0점을 맞춤
3가지 용액 내 존재하는 3*10^-4M의 티몰블루 용액의 흡광도를 400~700nm사이에서 5nm간격으로 측정, 스펙트럼 읽음
이 글은 스프링노트에서 작성되었습니다.