[자연과학] [실험보고서] 가시광선 분광기를 이용한 약산의 해리상수의 결정

1. 제 목 : 가시광선 분광기를 이용한 약산의 해리상수의 결정

2. 목 적
가시광선 분광기를 이용하여 약산성을 띠는 지시약의 해리상수를 측정할 수 있다.

3. 이 론

티몰블루는 분석 실험에서 널리 이용되는데 지시약으로 수용액에서 약산성을 띠며 부분적으로 해리된다.
해리 평형의 위치를 나타내는 산 지시약 상수 또는 해리상수 Ka는 다음과 같다.

Ka 〓 aA-aH? / aHA ? CA-CH?/CHA

ai는 이온 I의 활동도를 의미한다. 농도가 묽을 때는 ai?Ci이다. pKa와 Ka의 관계는 다음과 같다.

pKa 〓 -logKa

주어진 산의 세기 pKa에서 pH와 완충용액의 구성 성분비 CHA/CA?의 상관관계를 나타낸 것이다.

pKa 〓 pH + log(CHA/CA?)

약산의 전체농도 C0는 다음과 같다.

C0 〓 CHA+CA?

pH9.00의 완충 용액(ph〓pKa)에서는 이온화되지 않은 산과 이온화된 짝염이 같은 농도로 존재한다. 이 두 성분은 가시광선 영역에서 현격히 다른 흡수 스펙트럼을 갖기 때문에 이 성질을 이용하여 티몰블루의 해리상수 Ka와 pKa를 쉽게 구할 수 있다. 산성 용액에서 주로 존재하는 HA는 푸른색 파장 영역에서 빛을 흡수하여 노란색을 나타낸다. 반대로 …