오늘은 산화 환원 적정의 대표적인 용약인 티오황산나트륨액과 표정법을 알아보자.
1. 티오황산나트륨은 황산나트륨(Na2 SO4)에서 산소 원자 하나가 황 원자로 치환된 (Na2 S2 O3) 구조를 가진다.
2. 티오황산나트륨은 무색/흰색의 결정성 고체로, 물에 잘 녹는 수용성 화합물이다.
3. 시험실에서는 주로 산화환원 적정의 표준 적정용액으로 사용한다.
4. 티오황산나트륨액은 유리된 요오드(I2)를 정량적으로 환원시킨다.
(S2O3가 가지고 있는 -이온 2개를 요오드에게 주면서 S2O3는 산화, 요오드는 환원시킨다)
5. 약전에서는 0.1 mol/L 티오황산나트륨액을 표정 하는 법을 다루고 있다.
6. 간접 요오드 적정법으로 요오드산칼륨(KIO3)을 표준물질로 사용한다.
7. 표정 절차 (Standardization Procedure)
1) 표준물질 칭량: 건조된 요오드산칼륨(KIO3) 약 150mg을 정밀하게 달아 요오드병(또는 플라스크)에 넣고 물에 녹인다.
2) 요오드 유리: 여기에 요오드화칼륨(KI) 약 2g과 묽은 황산(또는 염산)을 가한다. 이때 액은 즉시 진한 갈색(유리된 요오드 색)으로 변한다.
3) 어두운 곳에서 방치: 플라스크 마개를 닫고 흔들어 섞은 후, 약 5분간 어두운 곳에 방치하여 반응을 완결시킨다.
4) 적정: 티오황산나트륨액으로 적정한다.
-> 지시약 사용 시: 액이 연한 노란색이 되었을 때 전분시액을 넣고 청색이 소모되어 무색이 되는 지점을 육안으로 찾는다.
-> 전위차 적정 시: 백금 전극을 사용하여 전위의 급격한 변화가 일어나는 변곡점을 종말점으로 한다. 주로 컴퓨터가 연결된 기기분석으로 한다.
8. 표정 할 때 화학반응식은 아래와 같이 요오드산 이온이 산성 조건에서 요오드화 이온과 반응하여 요오드를 생성한다.
9. 역가(Factor) 계산식은 아래와 같다.
10. 여기서 35.67 값은 1 mol/L Na2 S2 O3 1000 mL에 해당하는 KIO3 (분자량: 214 g/mol)의 양이다. KIO3 1 분자는 티오황산나트륨 6 분자와 대응하기 때문이다.
요약 : 산화 환원 적정엔 티오황산나트륨액이다. 개념은 필요할 때 검색하고 시험 시에 표정 및 역가 계산은 꼭 하자. 지시약으로 확인하는 거보다 전위차적정이 정밀하긴 한데 백금(Pt)전극이 너무 비싸다…. 끝
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