수질 실험)중화 반응을 이용한 NaOH 함량 분석

1.실험 원리

 

중화반응 : 

 

중화 반응은 아레니우스의 산-염기 개념(수용액의 H+ - OH-)을 적용했을 경우의 반응이 아니다. 보다 넓게 브뢴스테르-로우리 산-염기 개념이나 루이스 산-염기 개념을 적용하면 수용액뿐만 아니라 보다 넓은 범위(유기물질의 반응)에서 산-염기 반응으로 설명을 할 수 있다. 따라서 중화반응은 산염기반응반응의 일종이라고 볼 수 있다. 하지만 염과 물이라는 부산물이 형성되는 특징 때문에 따로 분리되기도 한다. 중화열이 방출되기 때문에 중화 반응이 일어나면 온도가 올라간다.

예를 들어, 염산(HCl)과 수산화나트륨(NaOH)이 수용액이 반응하는 경우,

HCl + NaOH -> H2O + Na+ + Cl-

중화 반응의 알짜 이온 반응식은 항상 아래와 같다.

H+(aq) + OH-(aq) -> H2O (l)

하지만 아레니우스의 산-염기 개념으로는 설명할 수 없는 중화반응도 있다.

NH3(g) + HCl(g) -> NH4Cl(s)이 반응은 수소 이온과 수산화 이온을 포함하지 않으므로 아레니우스의 산-염기 개념으로는 중화반응이 아니다. 그러나 실험적으로 위 반응은 중화반응이며, 이와 같은 반응을 설명하기 위해 아레니우스의 산- 염기 개념에서 더 확장 된 것이 브뢴스테드-로우리의 산-염기 개념이다.

 

2.시약 제조

①BTB 지시약 - Bromo Thymol Blue 0.1g 을 에틸알코올에 녹여 100ml로 한다.

②0.1N HCl

 

3.실험 방법

 

1)시약 적당량 + 증류수 30ml

   시료채취량 50% NaOH 일 때 : 0.8~1.0g

   시료채취량 33% NaOH 일 때 : 1.3~1.5g

   시료채취량 25% NaOH 일 때 : 1.4~1.6g

 

2)BTB 지시약 2~3 Drops

3)1N HCl 적정( 청색 -> 노랑색)

 

4.실험 결과

BTB 지시약 색깔

시료에 BTB지시약을 넣고 난 색깔

BTB 지시약을 NaOH가 있는 시료에 넣었더니 파랗게 변했다.

그리고 1N HCl로 적정하였더니,

 

적정점

마지막으로 노랑색으로 변하였다.

 

5.참조문헌

위키백과, 구글 등