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산·염기 적정과 pH의 변화

적정이 진행됨에 따라 pH는 변한다. 그 변화의 상태를 아는 것은 적정 조작이나 지시약의 선택에 있어서 매우 중요하다. 강산과 강염기, 강산과 약염기, 약산과 강염기. 약산과 약염기 등 여러 가지 중화 반응에 있어서 적정 중의 pH의 변화를 살펴보자.

중화 반응과 산농도의 변화

예를 들어, 염산의 1노르말 용액(a)을 수산화나트륨의 1노르말 용액 (b)으로 중화하는 경우를 생각해 보자. (a)를 10㎖ 넣은 비커에 (b)를 5 가했을 때, (a)의 5㎖은 중화되지 않고 남는다. 다만, 전체는 15㎖가 되었으므로 이 상태에서는 (a)의 5㎖에 물을 10㎖ 가하여 3배로 묽게 한 것과 결과가 같다. 따라서 이 때에는 염산의 농도가 1/3 노르말이다. 또, 그림에서 알 수 있듯이 (a)의 10㎖에 (b)를 15㎖ 가했을 때에는 염산은 없어지고 5㎖의 (b)가 남게 되지만, 전체가 25㎖로 되어 있으므료 이때의 수산화나트륨의 농도는 1/5노르말이다.

적정 곡선과 pH비약

適正曲線－pH飛躍 적정의 진행 중에 있는 pH의 변화를 그래프화한 것을 적정 곡선이라고 한다. 중화의 당량점 부근에서는 용액을 단지 한 방울만 가하여도 pH는 급격히 변하고 그래프상에서는 pH가 크게 변화한다. 적정에 있어서 pH비약의 시점을 실험적으로 알아내는 것은 중화가 완결된 점(당량점)을 알아내는 것이 된다. 그러므로 pH가 비약할 때 변색하는 지시약을 사용하면, 그 변색으로 중화가 완결된 것을 알 수 있다. 강산과 약염기, 또는 약산과 강염기의 중화로 당량점(pH비약)의 pH가 7이 되지 않는 것은 그 중화에 의하여 생긴 염이 가수 분해하여 산성이나 염기성을 나타내기 때문이다.