[화학실험]용해도곱상수

소개글

용해도곱 상수에 관한 화학실험 레포트입니다.
예비레포트와 결과레포트가 함께 있습니다. 결과를 그래프 처리 하였고,
자세히 결과를 정리하였습니다.A+ 받은 자료이구요~^^

목차

-예비-
1. 목적
2. 원리
3. 실험 방법
4. 결과처리의 처리
5. 실험시 유의사항
6. 실험 기구와 시약

-결과-
1.실험결과
2. 결과 및 고찰
￭ 참고문헌

본문내용

1. 목적
공통이온 효과를 이용하여 수산화칼슘(Ca(OH)2) 포화 용액의 용해도곱 상수를 결정한다.
2. 원리
용해도보다 더 많은 양의 고체 물질을 물에 넣어주면, 일부는 물에 녹고 나머지는 고체로 남아 있게 된다. 이런 경우의 평형상수는 물 속에 녹아 있는 이온의 농도만으로 표현되는 용해도곱 상수(Ksp, sp: solubility product)로 나타낼 수 있다.
과량의 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 물에 넣어 포화 용액을 만들면 용액 속에서 다음과 같은 평형이 이루어진다.
Ca(OH)2(s) ⇌ Ca2+(aq) + 2OH-(aq)
이 반응의 평형상수인 용해도곱은 다음과 같이 표현된다.
Ksp = [Ca2+][OH-]2
이 경우에 녹지 않고 남아 있는 고체 수산화칼슘(Ca(OH)2)은 화학포텐셜이 일정하기 때문에 평형에 영향을 미치지 않아서 평형상수에 포함시킬 필요가 없으며, 용해도곱 상수는 온도에 따라 다른 값을 갖는다. 용해도곱 상수는 일정한 양에 녹을 수 있는 용질의 양을 나타내는 용해도(S, solubility)와 같은 의미를 갖지만, 물에 잘 녹지 않는 용질의 특성을 나타낼 때 유용하게 사용된다.
수산화칼슘(Ca(OH)2)의 포화용액에 OH-를 더 넣어주면 평형이 왼쪽으로 이동하면서 Ca2+의 농도가 감소하고 Ksp는 일정한 값을 유지한다. 이러한 효과를 공통이온 효과(common-ion effect)라고 한다. 이 실험에서는 농도를 알고 있는 수산화나트륨(NaOH) 용액에 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 포화시킨 후에 용액 속에 남아 있는 OH-의 농도를 염산 표준 용액으로 적정해서 결정한다.
3. 실험방법
1) 깨끗하게 씻어서 말린 100 mL 비커 4개에 각각 증류수, 0.100 M, 0.050 M, 0.025 M NaOH 용액을 100 mL 눈금실린더로 50 mL 넣는다.
2) 각 비커에 약수저로 과량의 Ca(OH)2 고체를 넣어(반 스푼 정도) 과포화시킨다. (수산화칼슘의 양을 지나치게 많이 넣을 경우, 깨끗하게 걸러지지 않으므로 적당한 양을 넣어야 함)
3) 각 비이커를 유리막대로 10분간 잘 저어서 완전히 녹여 평형에 도달하게 한다.
4) 3)의 용액들을 감압 장치를 이용하여 감압하여 거른다.
5) 거른 용액들을 각각 25 mL씩 취해 100 mL 삼각플라스크에 담는다. 이 때, 거른 액이 묽혀지면 안 된다는 점에 유의하여야 한다.
6) 각 용액의 온도를 측정하여 기록한다.
7) 5)의 용액에 페놀프탈레인 용액(지시약) 약 2 ~ 3방울 떨어뜨린 후 뷰렛을 이용하여 0.10 M HCl 표준용액으로 적정한다(붉은색 → 무색).

참고 자료

-화학실험, 화학교재편찬연구회 ,녹문당, 2003년
-화학실험사전(재미있고알기쉬운),Samaki Takeo/정해상,일진사, 2005년
-화학실험대사전(상하), 문성명, 한국사전연구사, 1992년