[실험] 과산화수소의 정량분석. H2O2의 순도 분석
(가) 3% 과산화수소 수용액 5 mL를 정확하게 측정해서
100 mL 부피플라스크에 넣고 증류수를 눈금까지 채운다.
(나) 이 용액 10 mL를 정확하게 취해서 250 mL 삼각플라스크에 넣고
용액의 부피가 약 100 mL가 되도록 증류수로 묽힌 다음 1:1 황산 10 mL를 넣는다.
(다) 뷰렛에 0.02 M 과망간산칼륨 표준용액을 넣고,
상온에서 삼각플라스크를 잘 흔들어 주면서 적정한다.
(라) 적정을 두 번 더 반복해서 과산화수소 용액의 농도를 결정한다.
실험결과: 적정에 소모된 과망간산칼륨의 부피 = 7.8 mL
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net ionic equation
2MnO4^- + 5H2O2 + 6H^+ → 2Mn^2+ + 5O2 + 8H2O
(1) 적정에 소비된 KMnO4의 mol수 계산
(0.02 mol/L) × (7.8/1000 L) = 0.000156 mol KMnO4
(2) 반응한 H2O2의 mol수 계산
MnO4^- : H2O2 = 2 : 5 계수비(= 몰수비)이므로,
즉, MnO4^- : H2O2 = 2 : 5 반응하므로,
MnO4^- : H2O2 = 2 : 5 = 0.000156 mol : ? mol
? = 5 × 0.000156 / 2 = 0.00039 mol H2O2
---> 희석시킨 용액 10 mL(실험 나)과정)에 들어있는 H2O2의 mol수
(3) 3% 과산화수소 수용액 5 mL에 들어있는 H2O2의 mol수 계산
10 mL : 0.00039 mol = 100 mL : ? mol
? = 0.00039 × 100 / 10 = 0.0039 mol H2O2
(4) H2O2의 질량 계산
H2O2의 몰질량 = 34.01 g/mol 이므로,
0.0039 mol × (34.01 g/mol) = 0.132639 g H2O2
(5) 3% 과산화수소수 5 mL의 질량 계산
3% H2O2의 밀도 = 1.0095 g/mL 이므로,
5 mL × (1.0095 g/mL) = 5.0475 g 과산화수소수
(6) 과산화수소수의 %농도(순도) 계산
%농도 = (용질 질량 / 용액 질량) × 100
= (0.132639 g / 5.0475 g) × 100 = 2.6278%
※ 과산화수소수의 %농도를 한 번에 계산하면, (공식化)
KMnO4 몰농도 × KMnO4 부피(mL) × (5/2) × H2O2 몰질량 / [과산화수소수 부피(mL) × 과산화수소수 밀도] / 10
= 0.02 × 7.8 × (5/2) × 34.01 / [0.5 × 1.0095] / 10 = 2.6278%
( 과산화수소수 5 mL를 100 mL로 묽힌 후, 묽힌 용액 10 mL를 사용했으므로,
실제 사용한 과산화수소수의 부피는 5 / 100 × 10 = 0.5 mL )
(7) 실험오차 계산
[(3 – 2.6278) / 3] × 100 = 12.4%
위내용을 보고도 이해가 안되면 쪽지 주세요
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