산 및 염기 농도
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Learning Objectives
Arrhenius 산과 염기는 무엇입니까?
Arrhenius 산은 물에 용해될 때 해리되어 수소 이온을 생성하는 산인 반면, Arrhenius 염기는 물에 용해될 때 수산화물 이온을 생성합니다.
pH는 무엇이며 어떻게 계산됩니까?
pH는 용액의 산도 또는 알칼리도를 측정한 것입니다. 용액 내 수소 또는 히드로늄 이온 농도의 음의 로그 염기 10으로 계산됩니다.
산과 염기 강도는 어떻게 결정됩니까?
산 또는 염기의 강도는 물에서 접합 이온으로 해리하는 능력에 의해 결정됩니다. 강산과 염기는 물에서 완전히 해리되는 반면 약산과 염기는 그렇지 않습니다. 산성 강도는 해리 상수 Ka를 사용하여 계산되지만 더 일반적으로 참조되는 것은 pKa로 알려진 Ka의 음의 로그 밑 10입니다. pK값이 낮을수록 산이 강해집니다.
적정이란 무엇이며 무엇에 사용됩니까?
적정은 용액의 농도를 측정하는 데 사용되는 기법입니다. 적정을 수행하기 위해 표준 용액이라고 하는 알려진 농도의 용액을 사용하여 알려진 농도를 알 수 없는 농도에 천천히 추가하여 용액의 알려지지 않은 농도를 측정합니다. 산-염기 적정의 경우, 염기(salt)와 물(water)의 형성에 의해 미지의 용액이 중화되어 중성 pH를 생성할 때까지 농도를 알 수 없는 산에 표준화된 염기 용액을 천천히 첨가합니다(또는 산이 염기에 첨가됨).
산-염기 적정에서 알 수 없는 산 농도는 어떻게 결정됩니까?
알 수 없는 농도의 산에 염기가 추가되면 pH 지시약 염료를 사용하여 pH를 모니터링합니다. pH가 산성에서 염기성으로 변하면 pH 지시약의 색상이 변경됩니다. 이 시점 직전, 용액이 중성일 때 수소 이온의 농도는 첨가된 수산화물 이온의 농도와 같습니다. 염기의 농도가 알려짐에 따라 수산화물 이온의 농도도 알려져 있으며 산 내 수소 이온의 농도를 계산하고 더 나아가 산의 농도를 계산하는 데 사용됩니다.
List of Materials
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50mL 유리 뷰렛5
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2밸브 시스템이 있는 60mL 플라스틱 뷰렛5
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250-mL 삼각 플라스크15
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10-mL 눈금 실린더5
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50-mL 눈금 실린더5
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100mL 비커5
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250mL 비커5
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400-mL 비커5
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유리 교반 막대5
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링 스탠드5
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미디엄 2구 클램프5
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뷰렛 클램프5
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1-mL 피펫5
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1-mL 피펫 팁75
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500mL 폴리에틸렌 병5
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드롭 카운터5
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pH 센서 프로브 부착5
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pH 7.00 교정 버퍼-1 실험실 크기에 따라 다름
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pH 10.00 교정 버퍼-1 실험실 크기에 따라 다름
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휴대용 데이터 수집 장치5
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플래시 드라이브5
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교반5
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교반 막대5
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NaOH 펠릿30 g
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14.8 M 인산1 mL
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페놀프탈레인0.1 <span 클래스 = "단위"데이터 값 = "g">g
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에탄올5 mL
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KHP20 <span 클래스 = "단위"데이터 값 = "g">g
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파우더 깔때기3
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150mL 비커1
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125-mL 삼각 플라스크1
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25-mL 눈금 실린더1
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파라핀 필름1 roll
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125-mL 폴리에틸렌 병2
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1-mL 부피 파이펫1
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25mL 용량 플라스크1
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5-mL 피펫2
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25-mL 삼각 플라스크1
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주걱2
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100mL 비커1
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플라스틱 피펫/스포이드1
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스포이드 병1
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뚜껑이 있는 200mL 유리병1
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오븐1
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피펫터1
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보트 계량(최소 10개)-1 실험실 크기에 따라 다름
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잔액(최소 1)-1 실험실 크기에 따라 다름
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탈이온수-1 실험실 크기에 따라 다름
Lab Prep
출처: Smaa Koraym at Johns Hopkins University, MD, USA
- 확장
여기에서는 10명의 학생이 짝을 지어 작업하는 실험실 준비 과정을 보여주며, 약간의 과잉이 있습니다. 필요에 따라 수량을 조정하십시오.
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< 데이터 하위 메모 항목 = "1-2">
NaOH 용액이 함유 된 50 % 25 mL를 준비합니다. NaOH 펠릿 25g의 무게를 측정하고 125mL 삼각 플라스크에 추가합니다. -
25mL의 탈이온수를 측정하여 플라스크에 넣습니다.
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마그네틱 교반 막대를 추가하고 용액이 균질하게 나타날 때까지 교반 플레이트에 용액을 혼합합니다. 혼합 후 플라스크 입구를 파라핀 필름으로 덮습니다. 메모: 용액은 열을 발생시키므로 취급하기 전에 식히십시오.
< 데이터 하위 노트 항목 = "1-5">
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0.5M 인산 25mL를 준비합니다. 1mL 용량 피펫을 사용하여 0.85mL의 14.8M 인산을 측정하고 25mL 용량 플라스크에 추가합니다.
< 데이터 하위 노트 항목 = "1-7">
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0.05g의 페놀프탈레인의 무게를 달아 에탄올에 첨가합니다. 잔류 페놀프탈레인을 전달하기 위해 계량 보트를 에탄올로 헹굽니다.
< 데이터 하위 노트 항목 = "1-11">
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깨끗하고 건조한 주걱, 여러 개의 계량 보트, '초과'라고 표시된 150mL 비커가 있는지 확인하십시오.
- 확장
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< 데이터 하위 메모 항목 = "2-1">
각 랩 스테이션에 다음 유리 제품 및 장비를 배치하십시오(학생들이 짝을 지어 작업할 것을 권장합니다).1 50mL 유리 뷰렛 1 60-mL 플라스틱 뷰렛(2-밸브 시스템 포함) 3 250mL 삼각 플라스크 1 10mL 눈금 실린더 1 50mL 눈금 실린더 1 100mL 비커 1 250mL 비커 1 400mL 비커 1 유리 교반 막대 1 링 스탠드 1 중간 2구 클램프 1 뷰렛 클램프 1 1mL 피펫 15 1mL 피펫 팁 1 500mL 폴리에틸렌 병(캡 포함) 1 드롭 카운터 1 pH 센서 프로브 1 stirplate 1 교반 막대 1 데이터 수집 시스템 1 플래시 드라이브
