용해도곱 상수 구하기 예비보고서

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목차

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본문내용

1. 실험 미리보기(실험 방법 및 원리)
(1)실험원리
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 다음과 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.
Ksp는 이온 결합 화합물의 용해도를 나타내며 이 값이 작아질수록 물에 대한 화합물의 용해도가 감소한다. 또한 Ksp값을 이용하여 화학식이 유사한 화합물의 용해도를 비교할 수도 있다.

참고 자료

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