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[자연과학] 일반화학실험 - 과망간산적정

1. 서 론

산화제 또는 환원제의 표준용액을 사용하여 시료물질을 완전히 산화 또는 환원시키는 데 소모된 양을 측정하여 시료 물질을 정량하는 방법이 산화환원 적정법이다. 이 실험에서는 일차표준물질을 조제하여 산화제 또는 환원제의 농도를 표준화하고, 이 용 액을 사용하여 옥시풀중의 과산화수소 정량, 폐수중의 COD측정, 표백분중의 유효염소 정량에 응용하는 방법을 익힌다.

2. 이 론

산화환원 적정이라 함은 산화제 또는 환원제의 표준용액을 써서 시료물질을 정량하 는 부피 분석법(Volumetric Analysis)의 하나이다. 산화제란 자신이 쉽게 환원되면서 다른 물질을 산화시키는 성질이 강한 물질로 KMnO4, K2Cr2O7, 묽은 질산, 진한 질산, 가열한 진한 황산, Cl2, F2, I2등이 있다. 환원제는 자신이 산화되면서 다른 물질을 환 원시키는 힘이 강한 물질로 옥살산(H2C2O2), H2S, FeSO4, H2, Na, KI등이 있다. 또 한 과산화수소와 같이 강산화제와 함께 사용할 경우는 환원제로 강환원제와 함께 사용 할 경우는 산화제로 사용하는 물질도 있다.
산화환원 적정법에서의 종말점(End Point)은 과망간산 적정법에서 처럼 지시약 없 이 진행되는 것과 요오드 적정법에서와 같이 지시약을 사용하는 경우 및 전위차 적정 법에서와 같이 전기적인 방법으로 결정하는 방법이 있다. 여기에서는 강산화제인 과 망간산 칼륨용액을 이용한 산화적정법으로 옥시풀중의 과산화수소 정량 및 폐수중의 COD측정, 그리고 환원제인 KI를 이용한 환원적정법으로 표백분중의 염소량의 측정실 험을 수행한다.

1) 과망간산 칼륨(KMnO4) 산화적정법

KMnO4 대단히 강한 산화제로 수용액중에서 비교적 안정하며 환원성 물질을 적정할 수 있다. KMnO4는 용액이 산성, 염기성에 따라 산화능력이 다르며, 주로 강산성용액 에서의 산화반응이 이용된다. KMnO4는 황산 산성 용액에서 산화작용이 다음과 같 다.
2KMnO4 ＋ 3H2SO4 → K2SO4 ＋ 2MnSO4 ＋ 3H2O ＋ 5O (≡10H)
위 식에 1분자의 KMnO4는 5원자의 H를 산화하므로 KMnO4 1그램 당량은 1/5 mol에 해당한다. KMnO4용액을 사용할 경우는 충분한 산성용액으로 하는 것을 원칙으로 하 며 산도가 부족할 경우는 Mn2+가 KMnO4를 다음과 같이 분해하여 산화력을 떨어뜨린 다.
2KMnO4 ＋ 3MnSO4 ＋ 7H2O → 2KHSO4 ＋ H2SO4 ＋ 5MnO2H2O
옥살산이나 그 염을 KMnO4로 적정할 때에는 액온을 60～80℃로 유지토록 한다. 온 도가 낮으면 종말점을 구분하기가 어렵다. KMnO4용액을 산성용액으로 할 경우 염산 을 사용하면 MnO4-에 의해 Cl-이 유독성 가스인 Cl2로 산화되므로 보통 사용하지 않 으며, 질산은 그 자신이 강한 산화제이기 때문에 사용하지 않으며 보통 진한 황산이 사용된다. 그리고 KMnO4는 감광분해로 MnO2를 생성하고 이 MnO2가 촉매로 되어 분 해를 촉진함으로 갈색병에 저장해서 암소에 보관한다.

2) 옥시풀중의 과산화수소 정량

시판 옥시풀중에 함유되어 있는 과산화수소를 0.1N KMnO4표준액으로 적정하고 그 함유율을 구한다. 옥시풀은 과산화수소를 2.5～3.5% 함유하고 안정제인 인산등을 가 한 용액으로 가열하면 급격히 분해하고 빛에 의해 분해한다. 산화하기 쉬운 물질과 접하면 폭발하므로 주의를 요한다. 과산화수소는 산화제나 환원제로 사용되지만 KMnO4와 같이 강한 산화제와 사용할 때는 환원제로 쓰인다. 과산화수소(H2O2)가 황 산 산성하에 KMnO4와 반응하면 아래와 같다.
5H2O ＋ 2KMnO4 ＋ 3H2SO4 → K2SO4 ＋ 2MnSO4 ＋ 8H2O


자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?pk=14042591&sid=sanghyun7776&key=



[문서정보]

문서분량 : 7 Page
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자료제목 : 자연과학 업로드 일반화학실험 - 과망간산적정
파일이름 : [자연과학] 일반화학실험 - 과망간산적정.hwp
키워드 : 자연과학,일반화학실험,과망간산적정,업로드
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