[화학실험보고서] 물질의 상태와 확인 - 메틸레드의 변화

[화학실험보고서] 물질의 상태와 확인 - 메틸레드의 변화

실험 목적
지시약을 사용하여 용액 중에서 분자의 상태를 밝혀 본다. pH미터와 흡광분광광도계의 사용법을 익히고, 용액의 pH와 색의 상관관계를 관찰하여, 용액 중에서 화학종과 pH, 색의 상관관계를 살펴본다.

실험 원리
분광광도계를 이용하여 425 nm 와 520 nm에서 측정된 용액의 흡광도를 측정하여 각 화학종의 농도를 알아낼 수 있다.

M425=A425/(A425+A520)
M520=A520/(A425+A520)
순수한 산성종 (HMR)
M1
M2
순수한 염기성종 (MR-)
M4
M4

산성종과 염기성종이 혼합된 용액에 대하여 각각의 흡광 스펙트럼을 얻은 후, 위 표에서와 같은 계산 방식을 이용하여 M425와 M520을 구한다. 이 자료로부터 Beer의 법칙을 이용하여 전체에서 산성종의 비율을 계산할 수 있다.

산성종의 비율1 = 산성종의 비율2 =

실험이 제대로 진행 되었다면 위의 두 식에 의한 결과는 일치하여야 한다.

Beer s Low
A = ｘ b ｘ c
흡광도(A)는 빛이 지나가는 시료의 두께(b)에 비례함을 Lambert가 발견하였고, 그 뒤 Beer는 흡광도가 빛이 지나가는 시료의 농도(c)에 비례함을 발견하였다. 이것을 합하여 Beer- Lambert law라고 한다. ( = 흡광계수)
이 식을 이용하여 산성 또는 염기성의 농도를 구할 수 있고, 이 값을 통하여 용액의 색을 예측해 볼 수 있다. 즉, 용액 중에 존재하는 색 분자의 양을 예상 할 수 있을 것이다.

지시약 - 지시약은 수용액의 pH에 따라 그 색깔이 변함으로써 중화 반응이 일어나는 것을 눈으로 직접 확인할 수 있게 해주는 물질이다. 지시약은 그 자체가 약한 산성 또는 약한 염기성을 띠는 유기 화합물이며, 그 물질이 지시약으로 이용되기 위해서는 산성형과 그 짝염기형의 색깔이 달라야 한다.

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