[화학]지시약의 작용원리

orsay > 문서박스 > 일반화학실험 | 2007/04/16

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소개글

일반화학실험 결과보고서입니다.
Beer`s Law를 이용하여 용액 중에 존재하는 지시약의 산성형과 염기형의 농도를 알아내고 이를 이용하여 산-염기 지시약 용액의 pH를 변화시키면서 지시약의 이온화 상수와 변색 범위를 알아내는 실험입니다.

1. 목표
2. 원리
3. 측정값
4. 결과분석
5. 오차 원인 분석
6. 참고자료

본문내용

1. 목표
Beer`s Law를 이용하여 용액 중에 존재하는 지시약의 산성형과 염기형의 농도를 알아내고 이를 이용하여 산-염기 지시약 용액의 pH를 변화시키면서 지시약의 이온화 상수와 변색 범위를 알아낸다.

2. 원리
브로모페놀블루의 반응식은 다음과 같이 간단하게 나타낼 수 있다.
(산형) + ⇄ (염기형) +
용액의 산도가 커지면 르샤트리에의 법칙에 따라 평형이 왼쪽으로 이동하기 때문에 산성형인 의 농도가 증가하고 용액은 의 색깔을 나타내게 된다. 그러나 용액의 산도가 평형상태보다 감소하면 평형이 오른쪽으로 이동하기 시작하여 염기성인 의 농도가 증가하고 의 색깔이 나타내게 된다. 여기서 평형상태에서의 상수를 이라하며 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.
(1)
이 식의 양변에 대수를 취하고 변형하면 다음과 같은 식이 얻어진다.
(2)
이 실험에서는 분광광도계를 사용해서 용액의 pH를 바꾸어가면서 와 의 농도를 측정하여 식(2)에 따라서 pH와 log(/)의 그래프를 그리면 log(/)의 값이 0이 되는 pH가 에 해당한다. 와 는 색깔이 다르기 때문에 흡광도가 최대가 되는 빛의 파장이 다르다. 만약 의 흡광도가 가장 큰 파장에서 의 흡광도가 무시할 수 있을 정도로 작은 경우에는 의 흡광도를 측정함으로써 와 를 모두 계산할 수 있다. 용액 속에 들어있는 화합물의 농도는 Beer`s Law에 따라 동일한 큐벳을 이용해서 동일한 파장에서 측정한 흡광도에 비례한다.

참고자료

(1) 고려대학교 교양화학실 홈페이지
(2) 현대일반화학 제5판, Oxtoby
(3) 표준일반화학실험, 대한화학회

학교정보

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지시약, 작용원리, Beer`s law, 이온화 상수, 변색 범위