수질 실험) KMnO4를 이용한 H2O2(과산화수소)의 정량분석

1.과산화 수소 정의: 

과산화수소(Hydrogen Peroxide)는 물(H₂O)에 산소 원자가 하나 더 붙어서 만들어진 무기화합물이다. 화학식은 H2O2이며, 이산화 이수소라고도 한다. 가장 간단한 과산화물이자 우리 주변에서도 가장 흔히 볼 수 있는 과산화물이다. 약산성을 띄며, 보통 고농도로 존재하기 어렵다. 물에 희석해 과산화수소수로 만들어 사용한다.

 

분자 내 산소의 산화수가 -1인 데다 분자 구조도 불안정해 강한 산화력을 가지고 있어서 모발의 탈색이나 염료의 탈색에 사용된다. 쉽게 비유하자면 색소나 오염물질을 태워 버리는 거나 다름없다. 흔히 말하는 '산소계 표백제'의 주원료가 이것.

 

물과 산소로 바뀌며 열을 내어놓는 점으로 인하여 일부 엔진이나, 우주 추진 로켓의 연료 겸 추진제로도 쓰인다.(단일추진제) 70%이상의 농도는 우주선에 사용되기도 한다.

 

실험실이나 로켓엔진에서 과산화수소를 분해하는데 가장 흔히 쓰이는 분해제는 과망간산칼륨 (KMnO4 Potassium permanganate)으로 시중 화공약품 상에서 쉽게 구할 수 있다.

 

햇빛 및 열에 의해 산소와 물로 분해되므로 직사광선이 닿지 않는 서늘한 곳에 보관해야 하며, 반응성이 크고 분해 후에는 조연성(산소니까)을 가지게 되므로 위험한 물질과는 떨어뜨려 보관해야 한다. 고농도(36% 이상)의 과산화수소는 위험물안전관리법에 의해 제6류 위험물로 지정되어 있으며, 지정수량은 300kg.

 

2.실험 원리

 

실험 원리

 

3.실험 방법

실험 방법

황산

시료를 적정량 정도 삼각플라스크에 넣어준 뒤,

그림의 황산을 10ml 같이 삼각 플라스크에 넣습니다.

과망간산칼륨

그 후 과망간산칼륨 용액으로 적정해줍니다.

 

분홍빛

색은 무색에서 분홍빛이 돌기 시작하면 적정을 완료해줍니다.

 

*황산을 넣어주는 이유?

-반응시 용액의 산성이 충분치 않으면 이산화망간이 생성되고 갈색으로 탁해짐과

 동시에 반응의 정량성도 달라지게 됩니다.

-산으로 보통 황산이 이용되는데 염산은 과망간산칼륨에 의해 산화되어 염소를 발생시키고

 질산은 그 자체가 산화성이 있으므로 모두 좋지 않다. 

 

4.실험결과

 

실험결과