[일반화학실험] 산화 환원 적정 과망간산법 - 결과레포트, 예비레포트

1. 제목
산화-환원 적정 : 과망간산법

2. 목적
과망간산칼륨과 과산화수소의 산화-환원 반응을 이용해서 과산화수소수용액의 순도를 결정한다.

3. 이론
서로 다른 종류의 화합물들이 서로 가까이 다가오게 되면 한 화합물로부터 다른 화합물로 전자가 옮겨가는 화학 반응이 일어날 수 있다. 이처럼 화합물 사이에 전자가 옮겨가는 반응을 산화-환원 반응이라고 한다. 산화-환원 반응에서 전자를 읽어버리는 화합물은 “산화”되었다고 하고, 그 전자를 받아들이는 화합물은 “환원”되었다고 한다. 전자를 내어주어서 다른 화합물을 환원시키는 화합물을 환원제라고 하고, 전자를 받음으로써 다른 화합물을 산화시키는 화합물을 산화제라고 한다.
철이 산소왿� 반응하여 산화철이 되는 반응, 석탄의 탄소나 휘발유의 탄화수소가 산소왿� 결합하여 이산화탄소왿� 물이 만들어지는 반응, 녹색 식물의 잎에서 탄수화물과 함께 산소가 만들어지는 반응들이 모두 산화-환원 반응이다.
산화-환원 반응은 산-염기 반응과 마찬가지로 정량적으로 일어나기 때문에 시료의 농도를 알아내는 부피 분석법으로 활용될 수 있다. 농도를 정확하게 알고 있는 산화제 또는 환원제의 표준 용액으로 시료를 완전히 산화 또는 환원시키는 데 필요한 양을 측정하면 시료에 들어있는 물질의 농도를 알아낼 수 있다.
산화-환원 적정의 종말점은 여러 가지 방법으로 알아낼 수 있다. 일반적으로 화합물이 산화되거나 환원될 경우에는 색깔이 변화하는 경우가 많기 때문에 사용한 산화제나 환원제의 색깔 변화로부터 종말점을 직접 알아낼 수 있는 경우도 있고, 산-염기 적정에서처럼 지시약을 사용하기도 하며, 전기적인 방법을 사용하기도 한다.
적정에 많이 사용되는 산화제로는 다이크롬산칼륨(K2Cr2O7), 황산수소세륨(Ce(HSO4)4) 및 하이포아염소산나트륨(NaOCl) 등이 있지만, 가장 흔히 사용되는 것은 과망간산칼륨(KMnO4)과 요오드(I2)이다. 다이크롬산칼륨의 경우에는 고체의 무게를 정확하게 재어서 표준 용액을 쉽게 만들 수 있지만, 대부분의 경우에는 환원제를 일차 표준물질로 사용해서 표준화를 한 후에 적정에 사용하게 된다.