완충액의 제조 및 특성 (Preparation and Properties of Buffer Solutions)

소개

물리화학실험 A+ 받았던 보고서이고 예비, 결과 모두 포함되어 있습니다.
2019년 5월에 작성했던 보고서입니다.

목차

1. 서론
2. 실험목표
3. 이론
4. 기구 및 시약
5. 실험방법
6. 결과
7. 고찰

본문내용

Ⅰ. 서론
완충 용액은 산이나 염기를 첨가하여도 pH를 약간만 변화시키는 용액이다. 완충 용액의 중요한 예는 사람의 혈액이다. 많은 생화학적 과정이 좁은 범위의 pH 값 내에서 발생하기 때문에 일정한 혈액 pH를 유지하는 것이 중요하다. 혈액에서의 pH 범위는 7.35 ~ 7.45 사이이다.
혈액의 주요 완충 시스템은 탄산-탄산 수소 완충 시스템이다. 탄산(HCO) 및 탄산수소이온(HCO)은 짝산-염기쌍이다. 발생하는 평형 반응은 다음과 같다.
H-(aq) + HCO3-(aq) ⇄ H2CO3(aq) ⇄ H2O(l) + CO2(g)
몸이 날숨으로 CO2 기체를 제거하면 평형이 오른쪽으로 이동하고 H+이온이 흡수된다. 정상적인 혈액에서 HCO3-와 H2CO3의 비율은 약 20 : 1 이다. 이는 완충액이 추가 산을 중화시키는 높은 능력을 가지지만 추가 염기를 중화 할 수 있는 능력은 거의 없음을 의미한다.

<중 략>

Ⅷ. 고찰
Part 1에서는 순수한 상태의 증류수와 NaCl에 강산 HCl과 강염기 NaOH를 첨가하며 pH 변화를 측정했다. 이전의 실험을 통해서 농도 변화에 비해 pH는 쉽게 변하지 않음을 알 수 있었는데 강산 또는 강염기를 한 방울 첨가할 때마다 값이 상당히 변화하는 모습을 통해 용액 내 산과 염기의 농도가 급격히 변화하고 있음을 알 수 있었다.
Part 2에서는 아세트산과 아세트산나트륨, 암모니아와 염화암모늄을 혼합하여 완충용액을 만든 뒤 각각의 완충용액에 강산 HCl과 강염기 NaOH를 첨가하였다. 일반적으로 완충용액은 약산과 그의 염 또는 약염기와 그의 염을 혼합해서 만든다. 약산과 그 염의 혼합용액 또는 약염기와 그 염의 혼합 용액은 약산과 약염기의 해리 특성에 의하여 그 pH가 변화하지 않기 때문이다. 실험 결과 Part 2에서는 Part 1에 비해 pH가 거의 변화하지 않았다.

참고자료

· ‘완충액의 제조 및 특성’ 실험자료
· 네이버 지식백과 – 두산백과 – 페놀프탈레인, 수산화나트륨, 암모니아, 염화암모늄, 아세트산, 아세트산나트륨, 아세트산, 염산
· 구글 – 위키백과 – 페놀프탈레인
· 네이버 지식백과 – 화학대사전 –수산화나트륨
· 네이버 지식백과 - 화학산책 – 암모니아
· 네이버 지식백과 - 화학용어사전 - 염화암모늄