용해도곱 상수의 결정

소개글

용해도곱 상수의 결정

목차

1. 실험목적
2. 이론 및 배경
1) 용해도규칙과 용해도곱
2) 공통이온효과
3. 실험 원리
4. 준비물 및 실험방법
5. 실험결과
6. 문제
7. 토의 및 고찰

본문내용

1. 실험목적
Ca(OH)2 로 포화된 용액에 OH- 이온을 넣어주면 공통이온 효과에 따라 Ca+2 의 농도가 감소된다. 이 원리를 이용하여 Ca(OH)2 의 용해도 곱 상수를 결정하는 방법을 습득한다

2. 이론 및 배경
☐ 용해도규칙과 용해도곱
용해도란 어떤 특정 온도에서 주어진 양의 용매에 녹을 수 있는 용질의 최대량을 말한다.
과량의 고체 수산화칼슘을 물과 혼합하면 용액은 포화되며, 포화용액 내에서의 평형은 다
음과 같이 나타낼 수 있다.
Ca(OH)2(s) ↔ Ca2+(aq)+2OH-(aq)
이 용해과정에 대한 평형상수는 다음과 같다.


여기서 분자의 항들은 용액 내 이온의 몰 농도(M)를 나타내며, 분모의 항은 고체 Ca(OH)2의 농도를 나타낸다. 이 때 순수한 고체의 농도는 일정하기 때문에 [Ca(OH)2]를 Kc와 결합시켜 다음과 같이 새로운 평형상수 Ksp를 정의할 수 있으며, 이를 용해도곱 상수라 한다.
Ksp = Kc[Ca(OH)2] = [Ca2+][OH-]2

화학량론적으로,
이 경우에 녹지 않고 남아있는 고체 수산화칼슘은 화학포텐셜이 일정하기 때문에 평형에 영향을 미치지 않기 때문에 포함시키지 않는 것이며, 용해도곱 상수는 온도에 따라 다른 값을 갖는다.
즉, 용해도곱 상수는 평형 식에 나오는 각 이온의 평형 농도에 평형 식에 나오는 해당 이온의 계수를 지수로 한 것들을 모두 곱한 것이며, 일정한 온도에서 일정한 값을 갖는다. 수용액에 이온성 고체가 포함된 평형 반응의 경우, 용액의 상태는 (1)불포화 용액, (2)포화 용액, (3) 과포화 용액 중 하나이다.

참고 자료

마스터톤의 일반화학
사이플러스 일반화학실험