이 실험 소개
뷰렛에서 25 mL의 산에 수산화나트륨을 한 방울씩 넣거나 콕을 열어 넣으면서 적정 곡선이 그려지는 모습을 살펴보세요. pH는 전하 균형으로부터 정확히 계산되므로, 당량점에서의 급격한 변화와 약산의 완충 영역이 실제 실험을 세심하게 진행했을 때처럼 나타납니다.
학습 목표
- 적정 곡선에서 당량점을 읽기
- 강염기로 적정한 강산과 약산의 곡선 비교하기
- 색 변화 범위가 곡선의 급격한 부분에 해당하는 지시약 선택하기
- 당량점 부피로 미지의 농도 계산하기
사용 방법
- 1패널에서 산과 산의 농도, NaOH 농도를 선택하세요.
- 2처음에는 +2 mL씩 빠르게 진행한 다음, pH가 오르기 시작하면 한 방울씩 넣으세요.
- 3지시약의 색이 변하는 순간을 확인하고 당량점 선과 비교하세요.
- 4아세트산으로 바꾸어 반복하세요. 시작 pH가 더 높고 완충 구간의 기울기가 완만한 점에 주목하세요.
모델
가정
- 온도는 25 °C이므로 Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴입니다.
- 아세트산의 Ka = 1.8 × 10⁻⁵입니다. 활동도 효과는 무시합니다.
- 부피는 정확히 더해지며 한 방울은 0.05 mL입니다.
수업에서 해 보기
- Q1HCl의 당량점 pH는 7인데 아세트산의 당량점 pH는 왜 7보다 높을까요?
- Q2약산 적정에서 부정확한 결과를 내는 지시약은 무엇이며, 그 이유는 무엇인가요?
- Q3당량점 부피의 절반에서 아세트산 곡선의 pH를 읽으세요. 이 값은 어떤 상수와 같나요?
- Q4NaOH 농도를 두 배로 하면 당량점 부피는 어떻게 변하나요?
자주 묻는 질문
종말점과 당량점의 차이는 무엇인가요?
당량점은 염기의 몰수가 산의 몰수와 같아지는 지점입니다. 종말점은 지시약의 색이 변하는 지점입니다. 적절한 지시약을 사용하면 두 지점은 거의 일치합니다.
당량점 근처에서 곡선이 왜 이렇게 급격히 상승하나요?
산이 거의 모두 소모되었기 때문에 염기 한 방울만으로도 수소 이온 농도가 여러 자릿수만큼 변합니다.
pH는 계산된 값인가요, 아니면 근삿값인가요?
일반적인 단순화 없이 전체 전하 균형식을 수치적으로 풀어 계산하므로 곡선 전체에서 정확합니다.