적정(滴定)은 정량분석[1]에서 중요한 조작 중 하나로 양적 화학분석의 한 실험 방법이며 분석 대상 용액(analyte)의 농도를 결정하기 위해 쓰인다. 적정제(titrant or titrator[2])라는 이름의 시약은 표준용액으로 농도와 부피를 아는 용액으로 준비해야한다. 적정제는 농도를 결정하기 위해 분석 대상 용액과 반응한다. 분석 대상 용액과 반응한 적정제의 부피를 적정 부피 (titration volume)라고 부른다. Show 적정의 과정[편집]일반적인 적정 실험은 정밀하게 측정된 부피의 분석 대상 용액과 페놀프탈레인과 같은 약간의 지시약이 담긴 비커나 삼각플라스크를 적정제가 담긴 뷰렛 밑에 놓고 시작한다. 실험을 시작하면 적정제를 조금씩 분석 대상 용액이 담긴 비커나 플라스크에 투여한다. 더 투여할 때마다 플라스크를 흔들어 두 용액이 잘 섞이게 해준다. 단 한 방울의 적정제로 인해 비커 속 반응물의 농도가 변하여 지시약의 색이 확연하게 변했을 경우에는 실험을 다시 진행하여야 하므로 주의깊게 실험을 진행한다. 반응물이 종말점에 이르면 분석 대상 용액의 농도를 측정한다. 는 분석대상 용액의 몰 농도; 는 적정제의 몰 농도; 는 실험에 사용된 적정제의 부피 (리터); 은 분석 대상 용액의 몰수 / 적정제의 몰수 (균형 화학 반응식으로 구한다); 는 실험에 사용된 분석 대상 용액의 부피 (리터)이다.[3] 적정에서 유용한 테크닉[편집]
적정의 종류[편집]적정에는 다양한 종류, 과정과 목표가 있다. 가장 흔하게 우리가 접할 수 있는 질적 적정은 산-염기 적정과 산화환원 적정이다. 산-염기 적정[편집]산(acid)의 수소 이온()와 염기(base)의 수산화이온()은 반응할 때 1:1로 반응하여 물()을 생성한다. 이를 중화반응이라고 하는데 농도를 알고 있는 산 또는 염기를 이용하여 모르는 염기 또는 산의 농도를 구하는 것이 산-염기 적정반응이다. 일반적으로 중화반응의 속도가 매우 빠르기 때문에 산-염기 지시약을 이용하여 변색반응을 통해 종말점을 육안으로 확인할 수 있게 실험을 진행한다.[5] 하지만 종말점은 아날로그적인 방식으로 구하기 때문에 당량점(중화점)이라고 보기는 어려워 정확한 측정을 위해 pH미터를 사용하기도 한다. 강산과 강염기가 반응하는 경우에는 중화점의 pH가 7에 가깝지만 약산과 강염기, 혹은 강산과 약염기가 반응하는 경우에 중화점의 pH는 7보다 크거나 작게 된다.[6]
산화환원 적정[편집]산화환원 적정은 적정제와 분석 대상 용액의 산화환원 반응에 기초한다. 산화환원 적정의 종말점은 산화환원 지시약 또는 전위차계(potentiometer)를 이용해 구할 수 있다.
실험 구성 요소들이 실험과정에서 확연한 색의 변화를 보이는 이유로 지시약을 필요로 하지 않는 산화환원 적정실험들도 존재한다.
산-염기 적정이나 산화환원 적정실험 이외에도 Gas Phase titration, Complexometric titration, Zeta potential titration과 같은 여러 적정 실험들이 존재한다. 종말점 측정[편집]페놀프탈레인 용액(지시약)을 이용한 산-염기 적정 실험 적정 실험에서 종말점을 결정하는 데에는 여러 방법들이 있다.[10]
종말점과 당량점[편집]보통 종말점과 당량점은 혼용되지만 이 둘은 약간 다른 의미를 가지고 있다. 당량점은 이론적인 지점으로 몰수, 부피, 농도가 완벽하게 일치한다. 하지만 종말점은 실험자가 실험을 통해 결정하는 것으로 보통 육안으로 확인하기 때문에 당량점과 비교했을 때 오차가 생긴다.[12] 역적정 (Back Titration)[편집]역적정은 적정 실험을 반대로 수행하는 것이다; 원래 용액을 적정하는 대신 과량의 표준용액을 반응시키고 남은 것을 적정하는 것이다. 역적정은 일반 적정실험보다 역적정의 종말점을 찾기 수월할 때 행해지는데 일반적으로 침전 실험(precipitation reaction)에서 사용된다. 또한 역적정은 적정제와 분석 대상 용액의 반응속도가 매우 느리거나 분석 대상 물질이 물에 녹지 않는 고체일 때 유용하게 사용된다.[13] 각주[편집]
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