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중화 적정으로 비타민C 정량하기

1. 목적
몰농도 표준 용액을 제조하여 중화 적정을 통해 영양제 속의 아스코르브산의 양을 구할 수 있다.

2. 원리
가. 중화 적정
적정(titration)은 농도를 정확히 아는 표준 용액으로 농도를 모르는 미지 용액과 화학 반응을 시키며 반응이 완료되었을 때 서로 소비된 부피를 측정하여 양쪽의 몰 관계를 이용해 농도나 몰수를 알아내는 방법이다. 적정이 가능하기 위해서는 반응 속도가 매우 빠르고 반응의 평형 상수가 매우 커야 한다. 반응이 거의 완결될 무렵에는 한 두 방울에 의해 지시약의 변색이 일어나므로 용액을 방울방울 첨가하며 실험하므로 적정이라고 한다.
중화 적정(neutralization titration)은 다음과 같은 알짜 이온 반응식으로 나타내는 중화 반응의 양적 관계를 이용하여 농도를 알고 있는 산이나 염기로 농도를 모르는 염기나 산의 농도를 알아내는 실험 방법이다.

중화 반응은 산과 염기가 반응하여 물과 염을 생성하는 반응으로 물의 자동 이온화 반응의 역반응이므로 상온에서 평형 상수()는 물의 이온곱()의 역수가 되어 1.0×1014으로 매우 크다. 중화점에서는 산의 수소 이온 수와 염기의 수산화 이온 수가 1:1로 반응하여 다음과 같은 관계가 성립해야 한다.
그림 . 중화적정의 양적 관계
여기서 과 는 산과 염기의 한 분자에 포함된 수소 이온과 수산화 이온의 수를 말한다.
미지 용액의 몰농도〓

중화 반응에는 다음과 같은 4가지 중요한 용어를 사용한다.
표준 용액 : 몰농도를 정확히 아는 용액으로 부피 플라스크를 이용하여 만들고 뷰렛을 이용하여 미지 용액에 가한 부피를 측정한다.
미지 용액 : 몰농도를 모르는 용액으로 부피 피펫을 이용하여 원하는 부피를 정확히 측정하여 삼각 플라스크에 넣고 지시약을 가한다.
지시약 : 변색 범위가 중화시키려는 두 용액에서 생성된 염의 가수 분해 pH 전후가 되는 지시약을 선택해 1~2방울 미지 용액에 가한다.
중화점 : 산의 H+와 염기의 OH-의 몰수가 1:1로 같아지는 지점이다. 그러나 생성된 염의 가수 분해에 의해 중화점에서 혼합 용액의 pH가 7.0(중성)이 되지 않을 수 있다. 중화점은 중화 적정 곡선을 분석하여 알아낸다.

나. 표준 용액의 제조
표준 용액은 몰농도를 정확히 알고 있는 용액이다. 화학 반응은 분자 대 분자 또는 이온 대 이온이 가장 간단한 정수비로 반응한다. 따라서…(생략)
 

       
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