적정시험 진행 시에 중화점을 찾기 위해 사용하는 지시약의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 농도를 알지 못하는 산이나 염기 용에게 농도를 구하기 위해 적정시험 진행 시에 중화점을 찾기 위해 사용하는 지시약의 원리는 무엇인가요?
산-염기 적정에서 사용하는 '지시약'은 단순히 색깔을 바꾸는 물질이 아니라, 자체가 약산 또는 약염기이면서 그 이온형과 분자형이 서로 다른 색을 띠는 특성을 활용한 시약을 말하는 것입니다. 산-염기 지시약은 보통 약산 또는 약염기 성질을 가지는데요 일반적으로 HIn(산성형)과 In⁻(염기형)으로 존재할 수 있습니다. 여기서 HIn과 In⁻은 서로 다른 구조를 가져, 서로 다른 색을 나타냅니다. 이때 지시약이 색깔을 나타내는 원리는 용액의 pH가 낮으면 H⁺가 많아져서 평형이 왼쪽으로 치우치며 HIn 형태를 이루면서 특정 색을 이룹니다. 다음으로 용액의 pH가 높으면 H⁺가 적어져서 평형이 오른쪽으로 치우치며 In⁻ 형태를 이루면서 다른 색을 나타내게 되며, 즉 pH 변화에 따라 지시약의 산성형과 염기형 비율이 바뀌며 색이 달라집니다. 또한 지시약마다 pKa 값이 있으며, 이 값 근처에서 색이 변하는데요, 일반적으로 pKa ± 1 범위가 “변색 구간”이 됩니다.
실험을 통해 적정 농도를 알아내는 과정에서 산과 염기의 농도를 모를 때, 중화점을 찾기 위해 지시약을 넣는데요, 적정이 진행되면 용액의 pH가 변하고, 중화점 부근에서 지시약이 급격히 색을 바꾸기 때문에 종말점을 관찰할 수 있습니다. 따라서 실험에서는 중화점의 pH와 지시약 변색 구간이 잘 겹치는 지시약을 선택하는 것이 중요합니다. 감사합니다.
1명 평가안녕하세요. 정철 박사입니다.
쉽게 말씀드려서 가역적인 구조로 산 염기 환경에 따라 구조가 변하게 되는것입니다 그 변화로인해 색도 변하게 되는것입니다