Ka 값 구하기 - Ka gabs guhagi

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목차

1. 실험목적
2. 실험기구 및 시약
3. 실험 방법
4. 실험결과
- 도표
- 그래프
- Ka값 구하기
5. 토의 및 고찰

본문내용

◎ 실험 목적
산.염기 적정 및 전위차법에 대해 이해하고, pH미터의 원리 및 사용방법을 알아본다.

◎ 실험 기구 및 시약
메스실린더, 스포이드, 비이커, 저울, 0.1N NaOH용액, CH3COOH, 증류수, pH meter,
stirring bar, 표준용액 (pH4, pH7)

◎ 실험 방법
<실험 1>
① 완충용액에(pH4 or pH7) 유리막 전극을 담그고 [pH cal] 버튼을 누른다.
② 온도가 맞춰지면 [enter] 버튼을 누르고 전위차를 확인한다.
③ bu 2 (buffer)가 화면에 나타나면 다른 완충용액을(pH7 or pH4) 넣는다.
④ [enter] 버튼을 누른뒤 전위차를 확인한다.

<실험 2>
① 아세트산 0.1N 용액을 만들어 25mL를 비커에 넣는다.
② 증류수 25mL를 첨가해 50mL를 만들고, p․p을 소량 넣어준다.
③ 유리막전극을 깨끗이 씻어 적정비커에 담그고 stiring bar로 잘 저어주면서 0.1N NaOH용액으로 적정한다.
④ 처음엔 5mL 씩 적가하고 pH값과 전위차를 측정하고, 당량점 근처에서는 0.1mL씩 적가하면서 pH값과 전위차 값을 측정한다. (눈금을 읽을 때는 젓기를 중지한다.)
⑤ 지시약의 색이 변하는 지점을 체크한다.
⑥ 측정값을 이용해 적정곡선을 그리고 종말점을 구한다.
⑦ 적정곡선에서 산해리상수(Ka)값을 구하고 이론 값과 비교한다.

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화학에서 산 분해 상수, 또는 Ka는 무엇입니까?

산해리 상수는 산 의 해리 반응 의 평형 상수이고 , Ka로 표시된다. 이 평형 상수는 용액에서 산의 강도를 정량적으로 측정 한 것입니다. K a 는 일반적으로 mol / L 단위로 표현됩니다. 쉽게 참조 할 수 있도록 산 해리 상수 테이블 이 있습니다. 수용액의 경우, 평형 반응의 일반적인 형태는 다음과 같다 :

HA + H 2 O → A - + H 3 O +

여기서 HA는 산 A의 짝염기에서 해리되는 산 및 물과 결합하여 하이드로 늄 이온 H 3 O + 를 형성하는 수소 이온이다. HA, A - , H 3 O + 의 농도가 시간에 따라 더 이상 변하지 않을 때, 반응은 평형 상태에 있고 해리 상수는 다음과 같이 계산 될 수 있습니다.

K a = [A - ] [H 3 O + ] / [HA] [H 2 O]

대괄호는 농도를 나타냅니다. 산이 극도로 농축되지 않은 한, 물의 농도를 일정하게 유지함으로써 방정식이 단순화됩니다.

HA ⇆ A - + H +

Ka = [A - ] [H + ] / [HA]

산 해리 상수는 산도 상수 또는 산 이온화 상수 로도 알려져 있습니다.

Ka와 pKa의 관계

관련 값은 대수 산 해리 상수 인 pK a 이다 :

pKa = -log10Ka

K a 와 pK a 를 사용하여 산의 평형과 강도 예측하기

K a 는 평형의 위치를 ​​측정하는 데 사용될 수있다.

• K a 가 크다면, 해리 생성물의 형성이 선호된다.

• Ka가 작 으면 용해되지 않은 산이 유리하다.

K a 는 산의 강도 를 예측 하는 데 사용될 수 있습니다.

• K a 가 크면 (pK a 가 작음) 이는 산이 대부분 해리되어 산이 강함을 의미합니다. pK a 가 -2 이하인 산은 강산입니다.
• K a 가 작 으면 (pK a 가 크다) 거의 해리가 일어나지 않으므로 산이 약합니다. 물에서 -2 내지 12 범위의 pKa를 갖는 산은 약산이다.

산 용액에 물을 가하면 산의 평형 상수는 변하지 않지만 H + 이온 농도와 pH는 바뀌므로 K a 는 pH보다 산의 강도를 더 잘 측정합니다.

카 예

산 HB의 산 해리 상수 Ka는 다음과 같다 :

HB (aq) ↔ H + (aq) + B - (aq)

Ka = [H + ] [B-] / [HB]

에 탄산의 해리 :

CH3COOH (aq) + H2O (1) = CH3COO- (aq) + H3O + (aq)

Ka = [CH3COO- (aq) ] [ H3O + (aq) ] / [CH3COOH (aq) ]

pH에서 일정한 산 해리 상수

산 해리 상수는 pH가 알려져 있음을 알 수있다. 예 :

4.88의 pH 값을 갖는 프로피온산 (CH3CH2CO2H)의 0.2M 수용액에 대한 산 해리 상수 Ka를 계산하라.

문제를 해결하려면 먼저 반응에 대한 화학 반응식을 작성하십시오. 당신은 프로피온산이 약산 이라는 것을 알아야합니다 (왜냐하면 그것은 강산 이 아니며 수소를 포함하고 있기 때문입니다). 물에서의 분리는 다음과 같습니다.

CH3CH2CO2H + H2CH3O + + CH3CH2CO2 -

초기 조건, 조건의 변경 및 종의 평형 농도를 추적하기위한 표를 설정하십시오. 이를 종종 ICE 테이블이라고합니다.

x = [H3O +

이제 pH 공식을 사용 하십시오 .

pH = -log [H 3 O + ]

-pH = log [H 3 O + ] = 4.88

[ H3O + = 10-4.88 = 1.32 × 10-5

이 값을 x에 연결하여 K a를 구하십시오 .

Ka = [H3O + ] [CH3CH2CO2-] / [CH3CH2CO2H]

Ka = x2 / (0.2-x)

Ka = (1.32 × 10-5 ) 2 / (0.2-1.3 × 10-5 )

Ka = 8.69 × 10-10

약산의 Ka 또는 Equalibrium 상수 값 찾기

K a 는 약산 의 해리 반응에 대한 평형 상수 이다 . 약산이란 물 또는 수용액에서 부분적으로 만 해리되는 산이다. K a 의 값은 약산의 pH 를 계산 하는 데 사용됩니다. pK a 값은 필요할 때 버퍼 를 선택하는 데 사용됩니다. pK a 가 필요한 pH에 가까운 산이나 염기를 선택하면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다.

pH, Ka 및 pKa 관련

pH, Ka 및 pKa는 모두 서로 관련되어있다.

산 HA의 경우 :

Ka = [H + ] [A-] / [HA]

pKa = - logKa

pH = - log ([H + ])

등가 곡선의 중간 지점에서 pH = pKa

약산