완충 용액의 제조 보고서

CH3COOH/CH3COONa 완충 용액 제조에 대한 보고서이며 pH 계산식과 CH3COOH/NaOH 완충 용액 제조과 예상 pH 계산식에 대한 글입니다

완충용액이란 약산과 그약산의 염, 약염기와 그 약염기의 염을 포함하는 용액 소량의 산이나 염기를 첨가하여도 pH의 변화에 저항하는 능력을 가진 용액입니다

1. CH3COOH/CH3COONa 완충 용액 제조

	완충 용액 1	완충 용액 2	완충 용액 3
2.0 M CH3COOH 용액의 부피 (mL)	2.5	5	7.5
2.0 M CH3COONa 용액의 부피 (mL)	7.5	5	2.5
용액 전체의 부피 (mL)	100	100	100
예상 pH	5.23	4.75	4.27
관찰된 pH	5.70	5.23	4.61

예상 pH 계산식 : pH=pKa+log(CH3COONa/CH3COOH) 으로 계산되어진다 (두 용액 모두 2.0M) (이하 단위 생략.)

pKa는 자료 1에 나와있는 CH3COOH 의 Ka=1.76*10^-5 (25℃) 로 계산되어져 헨더슨-하셀바흐의 방정식으로 pH=4.75가 나왔다 (log3=0.48로 계산하였다)

따라서 예상 완충 용액 1의 pH는

pH=4.75+log[(7.5/100)/(2.5/100)]=4.75+log3=4.75+0.48=5.23

예상 완충 용액 2의 pH=4.75+log[(5/100)/(5/100)]=4.75

예상 완충 용액 3의 pH=4.75+log[(2.5/100)/(7.5/100)]=4.75-log3=4.75-0.48=4.27

이 된다

 

2. CH3COOH/NaOH 완충 용액 제조

 

	완충 용액 4	완충 용액 5	완충 용액 6
2.0 M CH3COOH 용액의 부피 (mL)	10	10	10
2.0 M NaOH 용액의 부피 (mL)	7.5	5	2.5
용액 전체의 부피(mL)	100	100	100
예상 pH	4.63	4.55	4.15
관찰된 pH	5.78	5.22	4.96

 

예상 pH 계산식 : 실험 1과 마찬가지로 같은 방법을 사용하였다 (log2=0.2, log3=0.48, log4=0.6 으로 계산)

예상 완충 용액 4의 pH=4.75+log[(7.5/100)/(10/100)]=4.75+log(3/4)=4.75+0.48-0.6=4.63

예상 완충 용액 5의 pH=4.75+log[(5/100)/(10/100)]=4.75+log(1/2)=4.75-0.2=4.55

예상 완충 용액 6의 pH=4.75+log[(2.5/100)/(10/100)]=4.75+log(1/4)=4.75-0.6=4.15

 

실험실 온도에 따라, 실험 기구의 정확도, 순도 또한 측정기구의 청결상태 및 정확도에 따라서 예상 pH와 관찰된 pH가 다름을 알 수 있었으며 이로써 어느 정도의 오차가 생겼다는 것을 알 수 있었다

참조 : 화학교재연구회. 《일반화학실험》 사이플러스. 61쪽.

완충 용액의 제조에 대한 보고서는 아래 링크에서 확인할 수 있습니다

http://adf.ly/1Zql4Z