산 해리 평형

1.Introduction

미지시료의 농도를 달리하면서 pH를 측정하여 보고 그것을 이용하여 산 해리 평형상수 Ka를 구하여 본다. 구한 값으로 미지시료가 무엇인지 결정하여 본다. 또 pH를 측정하는 과정에서 사용하는 pH meter의 사용법과 원리에 대해서도 알아본다.

2.Data and Results

*실험에서 pH meter로 측정한 미지시료 A,B의 pH 측정치
Unknown AUnknown B0.1M2.851.640.01M3.602.670.001M4.203.110.0001M5.294.55

3.Discussion

*Ka 와 %해리도 계산에 대하여
약산 HA의 농도를 C라고 할 때 수용액 상에서 [H+] = x 라고 하면 각 화학종들의 농도는 [HA] = C - x , [H+] = [A-] = x 이다. 따라서
이고 또 pH의 경우
에서
임을 알 수 있다. 따라서 측정한 pH값을 이용하여 x를 알고 x,와 농도 C를 이용하여 Ka 값을 계산하여 낼 수 있다. 물론 문헌상의 Ka값을 이용하여 각농도에서의 pH 값을 구하는 것도 가능하다. 그리고 Ka를 구해냈으므로
로 pKa 값의 계산도 가능하다. %해리도의 경우는 다음과 같이 계산할 수 있다.
*실험 데이터(pH)를 이용하여 구한 %해리도와 pKa 값
Unknown AUnknown B농도pH%해리도pKapH%해리도pKa0.1M2.851.41%4.691.6422.91%2.170.01M3.602.51%5.192.6721.38%3.240.001M4.206.31%5.373.1177.62%2.570.0001M5.295.13%6.564.5528.18%4.96pKa평균..5.45..3.235
*인산과 아세트산의 pKa 문헌값 (25℃에서)
Phosphoric Acid() : 2.12
Acetic Acid(…