[화공 기초 실험] 과산화수소의 농도 측정 [예비] : 습식 정량분석법 중의 하나인 적정법을 사용하여 과산화수소의 농도를 측정한다

소개글

[화공 기초 실험] 과산화수소의 농도 측정 [예비] : 습식 정량분석법 중의 하나인 적정법을 사용하여 과산화수소의 농도를 측정한다에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적
2. 이　론
3. 실험장치
4. 실험방법
　4.1. 표준 KMnO4 용액의 제조
　4.2. 표준 KMnO4 용액의 표정
　4.3. 과산화수소의 농도 결정
5. 참고문헌
6. 추론
7. 주의사항

본문내용

달린 깨끗한 병에 넣는다. 병에 용액의 제조 날자, 농도, 제조자의 이름을 써 붙인다. 용액을 사용하지 않을 때에는 항상 어두운 곳에서 보관한다.
4.2. 표준 KMnO4 용액의 표정
KMnO4 용액은 As2O3나 Na2C2O4로 표정할 수 있는데, 본 실험에서는Na2C2O4로 표정하는 방법을 소개한다. 다음 반응식이 나타내는 바와 같이, 옥살산나트륨은 산성용액에서 양성자를 받아 옥살산이 되고, 이 산은 과망간산 이온에 의해 이산화탄소로 산화된다.
2Na+ + 5C2O42- + 2H+ = H2C2O4 + 2Na+
2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 5CO2 + 8H2O (3-3)
① 105-110℃에서 2시간동안 건조시킨 Na2C2O4를 사용하여, 0.05M Na2C2O4 용액 100㎖를 만든다. 그 용액 25㎖를 삼각플라스크에 넣고, 3M 황산 15㎖를 가한다.
② 표정할 KMnO4 용액을 뷰렛에 넣고, 당량부피의 90-95%에 해당되는 양을 Na2C2O4 용액에 빨리 가한 다음 나머지 양은 당량점까지 천천히 가한다. 이때 용액의 온도를 55-60℃로 한다. 당량점은 용액이 희미한 핑크색을 30초 정도 유지할 때이다.
③ 적정을 두 번하여 그 평균값을 구한다.
4.3. 과산화수소의 농도 결정
① 뷰렛을 이용하여 20-volume 과산화수소 25.0㎖를 500㎖의 용량플라스크에 옮긴 다음 증류수로 눈금까지 채우고, 용액을 잘 흔든다.
② 묽힌 용액 25.0 ㎖를 피펫으로 삼각플라스크로 옮긴 다음, 200㎖ 증류수로 묽히고 묽은 황산(1:5) 20 ㎖를 가한다.
③ 0.02M의 표준 KMnO4 용액으로 적정한다. 당량점은 용액이 희미한 핑크 색으로 될 때이다. 적정을 두 번 연속하여 적정액이 0.1㎖이내로 일치해야 한다.
④ 원액 1ℓ에 들어 있는 과산화수소의 무게와 농도를 계산한다.
5. 참고문헌
- A. Vogel, \"Vogel\'s Textbook of Quantitative Chemical Analysis,\" 5th ed. Chap. 10, Longman (1989)
6. 추론
①표준KMnO4 용액의 농노를 계산할 때, 노르말 농도를 구해야 한다면 다음과 같은 식을 이용하여 구할수 있다.
N = (1000w/VA) * (m/M)
N : KMnO4 용액의 노르말 농도
w : 옥살산 나트륨의 무게(g)
V : 적정에 소비된 KMnO4용액의 부피(mL)
A : 옥살산 나트륨의 당량(67.00)
M : wg의 옥살산 나트륨을 증류수에 녹여서 희석시킨 용액의 전체부피 (mL)
m : 실제로 적정에 사용한 옥살산 용액의 부피 (mL)
노르말농도에서 %농도나 몰농도를 구해낼 수도 있을 것이다.
②과산화수소의 농도도 마찬가지로 위의 식을 사용할 수 있다.
7. 주의사항
과산화수소를 적정할 때 용액을 산성으로 만드는데, 이때 꽤 높은 농도의 산을 사용하되 매우 천천히 가하는 것이 좋다. 이것은 이산화망간(MnO2) 생성을 방지하기 위함인데, 이산화망간은 과산화수소를 분해시키는 촉매로 작용할 수 있다.

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