[자연과학][일반생물학 실험] PH와 완충액 측정

PH와 완충액 측정
Introduction
-실험의 목적
PH와 완충용액의 정의를 알고, pH의 측정과 완충작용에 따른 PH의 변화를 관찰하고 비교한다.
-실험의 이론적 배경
▶PH: 용액의 산성도를 알 수 있는 척도
-보통 산도나 염기도를 나타내기 위해 PH척도를 사용한다. PH척도의 범위는 0에서 14이다.
7은 중성을 나타내고 7 아래로 내려갈수록 산도가 증가하고, 7 위로 올라갈수록 염기도가 증가한다.
PH 척도의 수는 수소 이온 농도에 직접 관련되어 있다. 순수한 물은 완전히 H2O 분자 형태로 존재할 것이라고 기대할 수도 있지만 물 분자 5억개 중의 1개는 H+이온과 OH-이온으로 분해된다.
이것은 순수한 물의 수소 이온과 수산화 이온의 농도가 0.0000001 mol/L라는 것을 의미한다. 이 수는 H+의 몰농도를 나타내는 10의 거듭제곱수에서 음의 부호를 제거한 것이다. 따라서 PH를 수소 이온 몰농도에 음의 로그를 취한 값으로 정의할 수 있다.
pH 〓 -log10[H+], 혹은 [H+] 〓 10-pH
PH`7.0 이면 용액은 산성
PH〓7.0 이면 용액은 중성
PH`7.0 이면 용액은 염기성
PH는 산- 염기 지시약으로 그 근사값을 알수 있다.
▶산- 염기 완충용액
완충용액에 대한 일반적인 개념은 원래의 상태나 구조를 유지하는 동안 그것을 방해하려는 것을 없애는 충격완화제 이다. PH 조절은 산이나 염기가 갑자기 ‘충격적’으로 가해진다 하더라도 산성도는 일정한 수준으로 유지시킨다는 의미를 포함한다.
완충용액은 가해진 산이나 염기와의 반응에서 처음의 PH값과 아주 가까운 값으로
유지할 수 있는 화학종을 가진다.
▶완충액 제조법 및 수소이온 농도의 계산
완충용액이란 약산과 그것이…

1)퍼센트농도(%) : 용액 100g에 녹아 있는 용질의 g수로 나타낸 농도로 단위를 %로 사용한다. 용액과 용질의 질량으로 나타내므로 온도나 압력의 영향을 받지 않으며, 일정한 값을 나타내고 계산이 매우 쉽다.

2)몰 농도(mol/L, M) : 용액 1L속에 녹아 있는 용질의 몰수를 나타내는 농도이다. 용액의 부피를 기분으로 하기 때문에 사용이 편리하지만, 온도에 따라 용액의 부피가 변하므로 온도가 달라질 경우, 몰농도가 달라진다.

3)몰랄 농도(mol/kg, m):　용액 1kg속에 녹아있는 용질의 몰수를 나타낸 농도이다. 용액의 lwffid과 haf수는 온도와 압력의 영향을 받지 않는다. 따라서 용액의 농도에 증가에 따른 증기압력 내림, 끓는점 오름과 내림 등에 사용한다.

4) 노르말 농도(N): 용액 1L 속에 녹아 있는 용질의 g 당량수를 나타낸 농도이다. 산과 알칼리의 중화반응 또는 산화환원반응에 널리 이용된다.

①PH 측정