개념과 작동 원리
산·염기 적정에서는 표준 용액을 조금씩 넣어 반응의 화학량론적 관계를 이용합니다. 당량점은 두 반응물이 반응식에 맞는 비로 소모된 지점입니다.
지시약 색이 바뀌는 관측 지점은 종말점입니다. 적절한 지시약을 고르면 당량점 가까이에서 변하지만 두 용어가 정의상 같은 것은 아닙니다.
관계식과 성립 조건
단양성자 강산과 강염기가 1:1로 반응하면 c산V산=c염기V당량입니다. 적정 곡선에서는 넣은 부피에 따른 pH 변화로 당량점 부근을 찾습니다.
당량점 앞뒤에서는 남는 이온의 몰수를 전체 용액 부피로 나눕니다. 당량점 가까이에서 단순히 H⁺가 0이라고 두지 말고 물의 평형도 고려해야 합니다.
가상 실험에서 읽을 변화
25℃에서 Kw=10⁻¹⁴이에요. 당량점 pH는 7이고 과잉 몰수를 전체 부피로 나눈 농도와 물의 자동 이온화를 함께 써서 당량점 바로 옆도 계산해요. 산 농도 추정은 c염기V종말/V산이에요.
25℃ 일가 강산 HCl·강염기 NaOH, 완전 해리·부피 가산·활동도 1을 가정해요. 탄산 흡수·혼합 지연·방울 크기 오차는 제외해요. 변색 범위는 교육용 대표값이며 종말점은 범위 중간 pH(9.10 또는 3.75)로 정의한 모형이에요. 실제 육안 종말점과 다를 수 있어요. 지시약은 pH를 바꾸지 않아요.
핵심 관계와 기호
D=(n산−n염기)/V전체 · [H⁺]−Kw/[H⁺]=D
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| V당량 | 화학량론적 당량점의 적정액 부피 | L |
| c산, c염기 | 각 용액의 몰 농도 | mol/L |
예시로 확인하기
당량점과 지시약 종말점은 항상 같은가요?
당량점은 n(H⁺)=n(OH⁻)인 지점이에요. 종말점은 관찰하는 변색 기준이라 지시약마다 달라요. 곡선은 지시약을 바꿔도 같아요.
자주 헷갈리는 점
- 당량점과 같은 부피를 넣었다고 모든 산·염기 조합의 pH가 반드시 7인 것은 아닙니다.