활성탄에 의한 아세트산 흡착 결과레포트

- 실험 방법

① 6개의 500ml 삼각 플라스크에 활성탄 2g을 넣는다.
② 0.5N 아세트산을 증류수로 희석시킨 용액을 준비한다.
③ 준비한 각각의 최초 아세트산 용액 농도를 계산한다.

번호	HAc(ml)	증류수
1	100	0
2	50	50
3	25	75
4	15	85
5	10	90
6	5	95

④ 용액들을 1번의 삼각 플라스크에 넣은 뒤 입구를 막고 약 1h간 방치한다.
⑤ 평행에 이르면 각 플라스크의 용액을 여과하고, 0.1N NaOH로 적정한다.
⑥ 아세트산 농도(C)를 구한다.

- 실험 결과

▶ 각 실험에서 사용된 아세트산 농도

- 아세트산 : 0.5N

- 아세트산의 분자량은 60g/mol이므로
60g/mol × 0.5mol = 30g

- 용액 1L의 사용된 용질(아세트산)은 30g 사용되었으므로
1L : 30 = 0.25 : Xg
∴ X = 7.5g

▶ 아세트산 용액의 노르말 농도

- 실험 1의 경우, 아세트산이 100ml 들어있는 용액의 당량수를 구해야 노르말 농도(N)을 구할 수 있다. 당량수라고 해서 어려울 것이 없는게 화학식의 [OH-], [H+] 갯수 많큼 나눠주면 된다.

- 아세트산 화학식은 [CH3COOH] = [CH3COO-][H+]이며 당량수(n)는 1이다.

- {Xmol × 1(당량수)} ÷ 0.1L = 0.5N
∴ X = 0.5N

- 실험 1~6의 노르말 농도는 다음과 같다.

번호	활성탄의 질량	HAc(ml)	증류수	노르말 농도(아세트산)
1	2.00g	100	0	0.5N
2	2.00g	50	50	0.25N
3	2.00g	25	75	0.125N
4	2.00g	15	85	0.075N
5	2.00g	10	90	0.05N
6	2.00g	5	95	0.025N

▶ 0.1N 의 NaOH 98%

- NaOH : 40g/mol

- 수산화 나트륨의 화학식은 [NaOH]=[Na+][OH-] 이므로 당량수(n)는 1이다.

- {0.1mol × 1(당량수)} ÷ 1L = 0.1N
∴ 40g/mol × 0.1mol = 4g이 필요하다.

- NaOH 의 농도값은 98%이므로
4g × (100/98) =4.08g

- 용액 0.5L로 제조하므로
1L : 4.08g = 0.5L : Xg
∴ X = 2.04g

▶ 1번 실험 값

- HAc의 노르말 농도 (처음농도) : 0.5N

- 적정에 쓰인 NaOH의 양 : 33ml
33ml × 0.1N = 100ml : xN
∴ x = 0.033N (나중농도 : c)

- 흡착된 아세트산 질량
(0.5N - 0.033N) × 0.1L ×60.05g/mol = 2.80g

▶ 2번 실험 값

- HAc의 노르말 농도 (처음농도) : 0.25N

- 적정에 쓰인 NaOH의 양 : 17ml
17ml × 0.1N = 50ml : xN
∴ x = 0.034N (나중농도 : c)

- 흡착된 아세트산 질량
(0.25N - 0.034N) × 0.1L ×60.05g/mol = 1.30g

▶ 3번 실험 값

- HAc의 노르말 농도 (처음농도) : 0.125N

- 적정에 쓰인 NaOH의 양 : 8ml
8ml × 0.1N = 25ml : xN
∴ x = 0.032N (나중농도 : c)

- 흡착된 아세트산 질량
(0.125N - 0.032N) × 0.1L ×60.05g/mol = 0.56g

▶ 4~6 실험 값 또한 다음과 같은 방법으로 구한다.

번호	c	x	m	x/m	c/x/m	log x/m	log c
1	0.033	2.80	2.00	1.4	0.024	0.146	-1.481
2	0.034	1.30	2.00	0.65	0.052	-0.187	-1.469
3	0.032	0.56	2.00	0.28	0.114	-0.553	-1.495
4	0.033	0.25	2.00	0.125	0.264	-0.903	-1.481
5	0.03	0.12	2.00	0.06	0.5	-1.222	-1.523
6	0.02	0.03	2.00	0.015	1.33	-1.824	-1.699

▶ 프로인 드리히 방정식의 k, n값

프로인 드리히 그래프

▶ 적정에 쓰인 NaOH의 양

	HAc(ml)	NaOH(ml)
1	100	33
2	50	17
3	25	8
4	15	5
5	10	3
6	5	1