목차
1. 실험목적
2. 이 론
(1) 기초이론
1)산 & 염기
(2) 이온화상수
(3) pH 미터
1) 원리
2)유리 전극
3) pH 미터의 측정
4) pH 미터 사용에서의 유의사항
3. 실험장치 및 시약
3. 실험방법
4. 참고문헌
2. 이 론
(1) 기초이론
1)산 & 염기
(2) 이온화상수
(3) pH 미터
1) 원리
2)유리 전극
3) pH 미터의 측정
4) pH 미터 사용에서의 유의사항
3. 실험장치 및 시약
3. 실험방법
4. 참고문헌
본문내용
수소이온 선택성 유리전극은 막전극중에 가장 널리 알려져 있는 것으로 중요한 부분은 밑바닥에 붙어있는 대단히 얇은 유리막이다(그림1참고). 이 속에는 일정농도의 표준염산용액이 채워져있고, AgCl 전극이 꽂혀있는데 이것은 일정한 전위를가지는 기준전이 역할을 한다.
중성용액에서는 유리막 내면에 농축된 사태로 존재하는 수소이온이 유리막의 안쪽 표면에 결합하면 유리막은 전기적으로 중성을 유지하여야 하기 때문에 유리막 바깥쪽 표면에 결합하고 있던 수소이온이 같은 숫자만큼 유리막으로부터 유리된다. 유리전극을 NaOH와 같은 알칼리성 용액에 담그면 유리전극의 바깥쪽은 수소이온의 활성도가 대단히 낮아서 유리막의 바깥표면에 결합되어 있던 수소이온이 용액중의 수산이온과 반응하여 물을 만든다. 이렇게 되면 유리전극의 안쪽에서는 HCl로부터 수소이온이 해리되어 유리막이 전기적으로 중성을 유지할 때까지 유리막 안쪽에 결합하게 된다. 즉 유리전극의 바깥쪽은 나트륨이온과 같은 양ㅇ온의 농도가 높아지게 되고 유리막 안쪽은 염소이온과 음이온의 농도가 높아지게 된다.
산성용액에서는 전극의 바깥쪽은 수소이온의 활성도가 대단히 높아서 유리막 바깥 표면의 빈자리를 수소이온이 차지하게 된다. 이렇게 되면 유리막 안쪽 표면에 결합되어 있던 수소이온이 유리막이 전기적으로 중성을 유지할 때까지 유리막으로부터 유리되고 이들을 유리전극 내부에 존재하는 염소이온과 결합한다. 그러므로 유리전극의 안쪽에서는 염소이온의 농도가 낮아지게 되고, 바깥쪽에서는 수소이온의 농도가 낮아지게 된다. 이와 같은 유리전극의 안과 밖의 전하차이가 전위차의 원인이 된다. 이와 같은 이유로 유리전극을 수소이온 농도가 a1인 시료용액(25℃)에 담그면 얇은 유리막 사이에 막전위(Em)가 나타난다.
여기서 Ea는 유리막 양면의 물리적, 화학적 성질과 오염상태에 따라 결정되는 상수이다. a2는 유리막 내부의 수소이온농도이기 때문에, 항상 일정하므로 윗식은 상수K를 사용하여 다음과 같이 쓸 수 있다.
즉 유리전극 안과 밖의 전위차는 외부용액의 수소이온농도의 척도가 된다. 그러나 유리전극은 전기저항이 대단히 커서 이 전지회로에 흐르는 전류가 너무 작기 때문에 반드시 큰 증폭 장치를 이용하여야 정밀한 pH값을 측정할 수 있다.
4) pH 미터 사용에서의 유의사항
- 유리전극은 사용 전후에 반드시 씻는다. 밑에 비이커나 sample통을 받치고 위에서 아래로 향한 물줄기를 사용하여 전극을
중성용액에서는 유리막 내면에 농축된 사태로 존재하는 수소이온이 유리막의 안쪽 표면에 결합하면 유리막은 전기적으로 중성을 유지하여야 하기 때문에 유리막 바깥쪽 표면에 결합하고 있던 수소이온이 같은 숫자만큼 유리막으로부터 유리된다. 유리전극을 NaOH와 같은 알칼리성 용액에 담그면 유리전극의 바깥쪽은 수소이온의 활성도가 대단히 낮아서 유리막의 바깥표면에 결합되어 있던 수소이온이 용액중의 수산이온과 반응하여 물을 만든다. 이렇게 되면 유리전극의 안쪽에서는 HCl로부터 수소이온이 해리되어 유리막이 전기적으로 중성을 유지할 때까지 유리막 안쪽에 결합하게 된다. 즉 유리전극의 바깥쪽은 나트륨이온과 같은 양ㅇ온의 농도가 높아지게 되고 유리막 안쪽은 염소이온과 음이온의 농도가 높아지게 된다.
산성용액에서는 전극의 바깥쪽은 수소이온의 활성도가 대단히 높아서 유리막 바깥 표면의 빈자리를 수소이온이 차지하게 된다. 이렇게 되면 유리막 안쪽 표면에 결합되어 있던 수소이온이 유리막이 전기적으로 중성을 유지할 때까지 유리막으로부터 유리되고 이들을 유리전극 내부에 존재하는 염소이온과 결합한다. 그러므로 유리전극의 안쪽에서는 염소이온의 농도가 낮아지게 되고, 바깥쪽에서는 수소이온의 농도가 낮아지게 된다. 이와 같은 유리전극의 안과 밖의 전하차이가 전위차의 원인이 된다. 이와 같은 이유로 유리전극을 수소이온 농도가 a1인 시료용액(25℃)에 담그면 얇은 유리막 사이에 막전위(Em)가 나타난다.
여기서 Ea는 유리막 양면의 물리적, 화학적 성질과 오염상태에 따라 결정되는 상수이다. a2는 유리막 내부의 수소이온농도이기 때문에, 항상 일정하므로 윗식은 상수K를 사용하여 다음과 같이 쓸 수 있다.
즉 유리전극 안과 밖의 전위차는 외부용액의 수소이온농도의 척도가 된다. 그러나 유리전극은 전기저항이 대단히 커서 이 전지회로에 흐르는 전류가 너무 작기 때문에 반드시 큰 증폭 장치를 이용하여야 정밀한 pH값을 측정할 수 있다.
4) pH 미터 사용에서의 유의사항
- 유리전극은 사용 전후에 반드시 씻는다. 밑에 비이커나 sample통을 받치고 위에서 아래로 향한 물줄기를 사용하여 전극을
추천자료
분광 광도법
생활속의 산-염기 분석(예비, 결과 모두 포함)
전기전도도 실험
[자연과학] 인산의 적정과 완충용액
전기전도도 실험보고서
약산의이온화상수결정결과레포트
산염기 분석
[분석화학실험] Analysis of acid and base Titration Curve
생활 속의 산-염기 분석 - 고찰 중심적 서술 실험 보고서
[일반화학실험] 탄산염의 분석
[화학실험] 물질의 상태와 확인 - 메틸레드(Methyl Red)의 변화
[물리화학실험] 산염기적정결과
화공기초실험 - ICPMS 결과
[화학실험보고서] 산 , 염기 적정 : 농도를 알고 있는 용액내의 어떤 성분들을 미지농도의 용...
소개글