(과학기술원) 물의 경도 측정 (EDTA 적정) 실험 보고서 (예비+결과) 완벽 정리

소개글

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목차

1. 실험 제목
2. 실험 목표
3. 실험 이론 및 원리
4. 실험 방법
5. MSDS(Material Safety Data Sheet)
6. 실험 결과
7. 결과 계산
8. 토론

본문내용

1. 실험 제목
물의 경도 측정 (EDTA 적정)

2. 실험 목표
- 착물화법 적정에 대해 이해한다.
- EDTA 표준 용액을 사용하여 물의 경도를 측정한다.

3. 실험 이론 및 원리

많은 금속 이온들은 Lewis 산으로 작용하여 Lewis 염기로 작용하는 여러 가지 리간드와 난용성 착물을 형성한다. 원하지 않는 반응을 가리거나 혹은 여러 금속 이온 정량을 위해서 이 착물이 적절하게 이용된다. 착물을 형성하는 리간드는 pH에 영향을 받는 약산이나 약염기이므로 pH를 조절하면 선택성을 높일 수 있다.

- EDTA (, ethylenediaminetetraacetic acid)
EDTA는 가장 광범위하게 사용되는 킬레이트 리간드로 육양성자 산이고 금속-착화합물을 형성하면 수소 원자를 잃는다. 여섯 자리 리간드로 작용할 수 있으며 금속 이온과 결합하여 카이랄성을 가진 킬레이트 화합물을 만든다. EDTA의 구조와 pK값은 다음과 같다.

처음 네 개의 pK는 카복실기 양성자에 적용되고, 마지막 두 개는 암모늄기 양성자에 적용된다. pH 10.24 이하에서는 대부분 EDTA 양성자가 다 붙어 있고, 금속 이온과 결합하는 Y4- 형태로 존재하지 않는다. 금속 이온과 EDTA는 1:1 착화합물을 형성하고, 이때 평형 상수를 형성 상수(Kf, formation constant) 혹은 안정도 상수(Ks, stability constant)라고 한다. 그 반응식과 킬레이트 화합물의 구조는 다음과 같다.

특정 농도의 EDTA 용액은 순수한 Na2EDTA 일정량을 물에 녹이고 부피 플라스크를 이용하여 묽혀 대략적 농도의 표준 용액을 만든 다음 일차 표준 물질(탄산칼슘)을 이용해 표준화해서 사용한다. 또한 EDTA 용액은 유리병에 보관하면 유리의 금속 이온이 녹아 나오므로 폴리에틸렌 병에 보관하여야 한다.

참고 자료

없음