[화학실험보고서] 과망가니즈산 법을 이용한 산화환원 적정

Ⅰ. 실험 목표
산화-환원반응을 이해하고 용액의 부피 분석 방법인 적정 기술을 익히며 과망가니즈산칼륨과 과산화수소의 산화-환원 적정을 이용하여 과산화수소 수용액의 농도를 확인한다.

Ⅱ. 배경 이론
산화-환원 적정은 시료 물질과 표준용액 사이에서 일어나는 산화-환원반응을 사용하는 분석 방법으로 시료 물질이 완전히 산화 또는 환원될 때까지 소모된 표준용액의 양을 측정하여 시료 물질의 농도를 정량하는 부피 분석법이다. 산화제는 다른 물질에서 전자를 빼앗아 산화시키고 자신은 환원되고, 환원제는 다른 물질에 전자를 내주어 환원시키고 자신은 산화된다. 산화-환원 적정법에서의 종말점은 시료 물질과 적정 시약에 따라 여러 가지 방법이 존재한다. 과망가니즈산 적정법처럼 적정 표준용액이 산화 상태에 따라 다른 색을 띠고 있어서 별도의 지시약이 필요 없는 예도 있지만 아이오딘 적정법과 같이 특정 지시약을 요구하는 예도 있고, 산화 형과 환원형의 색깔이 다른 산화-환원 지시약을 쓰거나 전위차 적정법과 같이 전기적인 장치를 사용하는 방법도 있다.

1. 적정
알고자 하는 물질이 포함된 일정 부피의 시료 용액에 농도를 정확히 알고 있는 시약(표준용액)을 조금씩 첨가하면서 반응을 진행해 모두 반응하는데 사용된 표준용액의 부피를 측정함으로써 알고자 하는 물질의 양을 구하는 방법이다. 가장 보편적으로 사용하는 방법은 오른쪽 그림처럼 뷰렛을 사용하여 첨가하는 방식이며 반응용액의 한쪽을 뷰렛에 취하고 다른 한쪽을 비커에 담아 뷰렛에서 조금씩 떨어뜨리며 반응의 종말점을 결정한다. 종말점을 결정하는 여러 가지 방법이 있으나, 가장 간단한 것은 눈으로 색의 변화를 확인하는 시각 적정이다. 이러한 적정을 수행할 때는 필수 조건이 있는데 반응의 평형상수가 크고 반응의 속도가 빨라 분석 물질이 빠르게 소모되어야만 한다.

가) 적정에 이용되는 반응의 형식에 따른 분류
- 중화적정(산적정 및 알칼리적정)·산화환원적정. 침전 적정. 착화합물 적정 등