산 및 염기 농도
At the end of this lab, students should know...
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 ...
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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
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">
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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.
NaOH 용액이 함유 된 50 % 25 mL를 준비합니다. NaOH 펠릿 25g의 무게를 측정하고 125mL 삼각 플라스크에 추가합니다.냉각되면 분말 깔때기를 사용하여 용액을 '50% w/w NaOH'라고 표시된 폴리에틸렌 병에 붓습니다. 필요할 때까지 부식성 보관 캐비닛에 용액을 보관하십시오.플라스크에 탈이온수를 부피 표시까지 채웁니다. 마그네틱 교반 막대를 추가하고 용액이 균질해질 때까지 혼합합니다.< 데이터 - 하위 메모 - 항목 = "1-8">분말 깔때기를 사용하여 용액을 '0.5 M H3PO4'라고 표시된 폴리에틸렌 병으로 옮깁니다. 필요할 때까지 부식성 보관 캐비닛에 용액을 보관하십시오.< 데이터 하위 노트 항목 = "1-9">5% 페놀프탈레인 1mL를 준비합니다. 부피 피펫을 사용하여 2.5mL의 에탄올을 삼각 플라스크로 옮깁니다.교반 막대를 추가하고 페놀프탈레인이 용해되고 용액이 균질하게 나타날 때까지 용액을 혼합합니다.< 데이터 - 하위 메모 - 항목 = "1-12">플라스크에 탈이온수 2.5mL를 더 넣고 저어줍니다. 용액이 잘 혼합되면 라벨이 부착된 스포이드 병에 옮깁니다.< 데이터 하위 메모 항목 = "1-13">건조 수소 프탈레이트 칼륨(KHP)을 준비합니다. 약 20g의 스톡 KHP의 무게를 뚜껑이 있는 유리 용기에 넣습니다.< 데이터 하위 노트 항목 = "1-14">뚜껑을 덮지 않은 유리 용기를 125°F의 오븐에 넣어 KHP를 밤새 건조시킵니다.< 데이터 하위 노트 항목 = "1-15">KHP가 건조되면 뚜껑을 닫고 저울로 식히십시오. -
- 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
Q1: How do you prepare a 50% w/w NaOH solution in the laboratory?
Weigh 25 g of NaOH pellets and add them to a 125-mL Erlenmeyer flask. Measure 25 mL of deionized water and add it to the flask. Mix on a stir plate with a magnetic stir bar until homogeneous. The solution generates heat, so allow it to cool before transferring to a labeled polyethylene bottle for storage in a corrosive storage cabinet.
Q2: What is the procedure for diluting stock phosphoric acid to 0.5 M concentration?
Use a 1-mL volumetric pipette to measure 0.85 mL of stock 14.8 M phosphoric acid and add it to a 25-mL volumetric flask. Fill the flask with deionized water to the volume marking. Mix with a magnetic stir bar until homogeneous, then transfer to a labeled polyethylene bottle and store in a corrosive storage cabinet.
Q3: How is phenolphthalein indicator solution prepared for titration experiments?
Transfer 2.5 mL of ethanol into an Erlenmeyer flask and add 0.05 g of phenolphthalein. Stir until dissolved, then rinse the weigh boat with ethanol to transfer residual phenolphthalein. Add 2.5 mL of deionized water and mix until homogeneous. Transfer the solution to a labeled dropper bottle for use.
Q4: Why is potassium hydrogen phthalate dried before use in acid-base titrations?
Potassium hydrogen phthalate (KHP) is dried overnight in an oven at 125 °F to remove moisture that could affect the accuracy of titration calculations. Dry KHP serves as a reliable primary standard for standardizing base solutions. Once dried, the container is sealed and cooled at room temperature before use.
Q5: What glassware and equipment are essential for each student pair in an acid-base titration lab?
Each station requires a 50-mL glass burette, 60-mL plastic burette, three 250-mL Erlenmeyer flasks, graduated cylinders, beakers of various sizes, a glass stirring rod, ring stand with clamps, pipettes, a pH sensor probe, stir plate with magnetic stir bar, and a data acquisition system to record measurements.
Q6: How should corrosive reagents like NaOH and phosphoric acid be stored after preparation?
Both NaOH and phosphoric acid solutions must be transferred to labeled polyethylene bottles and stored in a corrosive storage cabinet. Polyethylene containers resist chemical degradation from strong acids and bases, preventing leaks and contamination. Proper labeling ensures safe identification and prevents accidental misuse.
Q7: What precautions should be taken when preparing concentrated NaOH solutions?
When dissolving NaOH pellets in water, the reaction is highly exothermic and produces significant heat. Cover the flask with paraffin film during mixing and allow the solution to cool completely before handling or transferring. This prevents burns and ensures safe handling of the caustic reagent.