달력

3

« 2024/3 »

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31

'울산대 생화공 2학년/유기화학'에 해당되는 글 1

  1. 2010.03.23 02 Report - 11 예비

 

  1. 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

  2. 목적 Obgective
    가시광선 분광기를 이용하여 약산성을 띠는 지시약의 해리상수를 측정한다.
  3. 요지 Summary
    보다 정확한 측정값을 갖기 위해 오차가 생길 수 있는 부분을 줄인다.
    온도계를 이용해 온도유지를 확인하고, 용액을 제조시 주의한다.
  4. 이론 Theory
    해리상수는 전해질이 얼마나 이온화 되는가를 나타내기 위한 수치로 해리상수 Ka는 다음과 같다.

    여기서 a는 이온의 활성도 C는 농도를 의미한다.
     k_a= \frac{a_{A-}a_{H+}}{a_{HA}} \simeq \frac{C_{A-}C_{H+}}{C_{HA}}


    따라서 농도가 묽을 때는 a_i \simeq C_i이다. pK_aK_a의 관계는 다음과 같다.
    pK_a = -logK_a


    위 두 식은 연합해 다음과 같은 Henderson-Hasselbach식을 얻는다.
    pK_a = pH+log\frac{C_{HA}}{C_{A-}}



    C_0는 다음 식과 같다.
    C_0 = C_{HA} + C_{A-}



    산성 용액(pH=4<pK_a)에는 이온화 되지 않은 HA만 존재하기 때문에

    C_0 = C_{HA}


    염기성 용액에서는 모두 이온화되어 짝염A-를 형성하는 쪽으로 평형이 이동된다.
    C_0 = C_{A-}


    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.
    A = log\frac{I_0}{I}


  5. 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

  6. 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.

:
Posted by 아빠늑대