식초 속의 아세트산 함량 구하기 실험

📚 화학Ⅰ Ⅳ. 역동적인 화학반응
📌성취기준 [12화학 04-04] 중화 적정 실험을 계획하고 수행할 수 있다.

 

식초 속의 아세트산 함량 구하기

 

🧪 실험 목표

 

중화 적정을 이용하여 식초 속의 아세트산 농도를 구할 수 있다.

 

🧪 실험 준비물

 

 수산화나트륨(NaOH), 식초, 증류수, 페놀프탈레인 용액, 부피 플라스크, 삼각플라스크, 비커, 피펫, 피펫 필러, 깔때기, 뷰렛, 뷰렛 집게, 스포이트, 스탠드, 전자저울, 시약 포지, 약숟가락, 점적병, 흰 종이, 실험복, 보안경, 실험용 장갑

 

🧪 실험 과정

 

[0.1 M 수산화나트륨 수용액 만들기]

1. 수산화나트륨 1 g을 전자저울로 정확히 측정하여 증류수 50 mL가 담긴 비커에 넣고 녹인다.
2. 녹인 용액을 250 mL 부피 플라스크에 넣고, 증류수로 비커를 2~3회 씻어 부피 플라스크에 넣는다.
3. 부피 플라스크의 표시선까지 증류수를 채운다.
4. 부피 플라스크의 마개를 잘 막은 다음 흔들어 용액을 골고루 섞는다.

[중화 적정을 통해 식초 속의 아세트산 농도 구하기]

1. 시판되고 있는 식초 10 mL와 증류수 90 mL를 비커에 넣고 희석한다.
2. 과정1의 용액 20 mL를 피펫으로 취한 후 삼각플라스크에 넣고 페놀프탈레인 용액을 2~3방울 떨어뜨려 용액의 색 변화를 관찰한다.
3. 뷰렛에 0.1 M 수산화나트륨 수용액을 넣고 뷰렛의 눈금을 읽는다.
4. 뷰렛 아래에 과정 2의 삼각플라스크를 놓고, 뷰렛의 꼭지를 열어 수산화나트륨 수용액을 조금씩 떨어뜨리면서 삼각플라스크를 천천히 흔든다.
5. 용액에 분홍색이 나타나기 시작하면 수산화나트륨 수용액을 조심스럽게 한 방울씩 넣으며 계속 흔든다.
6. 용액이 전체적으로 분홍색이 되어 삼각플라스크를 흔들어도 용액의 색이 없어지지 않으면 뷰렛의 꼭지를 잠근 후 뷰렛의 눈금을 읽는다.
7. 위 과정을 3번 반복한다.

🧪 실험 결과

 

1. 실험에서 측정한 값을 쓰시오.

실험	뷰렛의 처음 눈금	뷰렛의 나중 눈금	소모된 수산화나트륨 수용액의 부피(mL)
1	2.2	24.2	22.0
2	24.2	46.4	22.2
3	46.4	68.5	22.1
평   균			22.1

 

2. 아세트산 수용액과 수산화나트륨 수용액의 반응을 화학반응식으로 나타내시오.

 

CH₃COOH(aq) + NaOH(aq) → CH₃COONa(aq) + H₂O(l)

 

3. 실험에 사용된 아세트산의 몰 농도를 구하시오.

 

1 × 0.1 M × 22.1 mL = 1 × 아세트산 M × 20 mL

아세트산 M = 0.11 M

10배 묽힌 농도이므로 실제 아세트산의 몰농도는

0.11 M × 10 = 1.1 M

 

4. 실험에 사용한 식초 1병에 함유된 아세트산의 양(mol)은 얼마인가?

 

식초 1병의 용량이 500 mL이므로 아세트산의 양(mol)은 1.1 mol/L × 0.5 L = 0.55 mol이다.

 

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✔ 유의사항

1. 적정할 때 플라스크 밑바닥에 흰 종이를 받치는 것이 색을 확인하기 쉽다.

2. 용액의 색이 변할 때는 적정액을 한 방울씩 천천히 가한다.