[일반화학실험] 생활 속의 산 염기

 일반화학실험 1 : 생활속의 산 염기 실험

Title

생활속의 산 염기

 

Purpose

산과 염기의 중화반응(적정)을 통해 산과 염기의 농도를 알아낼 수 있다.

 

 

Theory

◆ 산의 보편적인 특징
● 신맛이 난다. 예를 들어, 식초는 아세트산 그리고 레몬은 스트르산이 포함되어 있다.
● 식물의 색깔을 바꾸게 한다. 예를 들어 리트머스를 파란색에서 빨간색으로 바꾼다.
● 특정한 금속과 반응한다.(아연, 마그네슘, 철 등)그리고 수소기체를 방출한다.
● 탄산염과 반응한다. (,  등)
● 산성 용액은 전기전도성이 있다.

◆ 염기의 보편적인 특징
● 쓴 맛이 난다.
● 미끌거린다(단백질을 녹인다.)
● 식물 색깔을 바꾼다. 예를 들어 리트머스를 빨간색에서 파란색으로 바꾼다.
● 염기 수용액은 전기전도성이 있다.

◆ 산 염기 분류

◆ 중화반응
산과 염기는 서로 상반되는 성격을 가지고 있기 때문에, 서로 섞이면 물과 염을 만드는 중화반응이 일어난다.



◆ 산 염기 적정
산 염기의 중화반응을 이용한 정량이다. 중화반응은 매우 빠르게 반응할 뿐만 아니라, 당량점은 지시약 등을 이용해서 쉽게 파악할 수 있기 때문에 쉽고 간단하게 산 염기의 농도를 정량할 수 있다.


◆ 당량점
어떤 적정에서 적정되는 물질 성분과 적정당하는 성분 사이의 화학량론적 반응을 일으키며 화학적 당량에 도달한 점을 말한다. 중화반응의 경우에는 중화점이다. 

※노르말 농도 : 용액의 농도의 표현 방법 중 하나로, 용액 1L에 녹아있는 용질의 g당량수를 의미한다.



◆ 종말점
적정이 끝나는 지점이다. 실험자가 당량점에 도달했다고 판단하여 적정을 멈추는 지점을 말한다. 중화적정실험의 경우, 지시약의 색변화로 판단할 수 있다. 
※종말점과 당량점은 이상적인 경우에는 같아야한다. 하지만 실제 실험에선 오차로 인해서 같지가 않다. 이를 적정오차라 한다.


◆ 역적정
적정법 중의 한 방법으로 적정을 반대로 수행하는 것이다. 물에 쉽게 녹지 않고 중화반응의 속도가 빠르지 않을 때 주로 사용하는 방법이다. 시료 용액에 표준액의 과량을 가하여 충분히 반응시킨 후, 나머지 남은 표준액을 별도의 표준액으로 적정하여 처음 쓰인 표준용액 양을 구함으로 원하는 물질의 화학량을 간접적으로 구하는 것이다.

◆ 생활속의 산과 염기 반응

◆ 지시약
화학적 변화가 일어나는 과정에서 진행 과정을 명확하게 관찰할 수 있도록 넣어주는 물질을 말한다. 변화로는 색의 변화, 침전 형성, 거품 형성, 온도변화 등이 있다. 그중 산 염기의 반응의 지시약은 대체로 산, 염기에 따라 색깔이 달라져 pH를 파악할 수 있다. 

● pH(수소 이온 농도)
산성이나 알칼리성의 정도를 나타내는 수치이다. 수소이온 농도이며, 계산은 아래와 같이한다.

<대표적인 산염기 지시약>

 

Result

<실험A> - 식초 분석
식초속에는 아세트산()이 들어있고, 1가 산이기 때문에 1가 염기인 수산화나트륨(NaOH)과 1:1로 반응한다. 그 반응식은 다음과 같다.

 

<실험 B>-아스피린 분석
아스피린은 아세틸 실리실산 이라고도 하며, 1가 산이므로, 1가 염기인 수산화나트륨(NaOH)과 1:1로 반응한다. 그 반응식은 다음과 같다.

 

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생활속의 산과 염기 레포트

 

Discussion

Q1. 지시약으로 굳이 페놀프탈레인 용액을 쓴 이유는 무엇일까?

Q2. 자력교반기의 원리가 궁금하다

오차분석

느낀점

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생활속의 산과 염기 레포트

 

Reference

1) Chemistry 13th ed, Raymond Chang, p130~135
2) [실험5]Analysis of Acid and Base in life.pptx
3) 네이버 지식백과, 화학대사전, ‘중화적정’
4) 네이버 지식백과, 두산백과, ‘당량점’
5) 네이버 지식백과, 두산백과, ‘종말점’
6) 내이버 지식백과, 화학백과, ‘지시약’
7) 사이언스올, 과학백과사전, ‘당량점’
8) 산 염기 지시약 - 위키백과
9) 화학물질 구조사전 ‘아세트산’
10) 약학용어사전 ‘아스피린’