일반화학실험 - 평형상수와 용해도곱 결정

소개글

"일반화학실험 - 평형상수와 용해도곱 결정"에 대한 내용입니다.

목차

1. Purpose

2. Theory

3. Reagent & Instrument
1) Reagent
2) Instrument

4. Procedure
1) 평형 상수의 결정
2) 용해도곱 상수의 결정

5. Reference
1) 질산철(III)(Iron(III) nitrate)
2) 티오시안화칼륨(Potassium thiocyanide)
3) 수산화 나트륨(Sodium hydroxide)
4) 염산 (Hydrochloric acid)

6. Result
1) 평형 상수의 결정

7. Discussion

본문내용

1. Purpose
이번 실험의 목적은 비색법으로 착이온의 농도를 알아내어 착이온 생성 반응의 평형상수를 결정하고, 수산화 칼슘 포화용액에 공통이온 효과를 적용해 용해도곱을 결정하는 것이다.

2. Theory
적당한 조건에서 반응물로부터 생성물이 만들어지는 화학 반응은 언제까지나 진행되지 않고, 시간이 지나면 더 이상 반응이 진행되지 않는 것처럼 보이는 평형(equilibrium)에 도달하게 된다. 이런 평형 상태에서는 아무런 반응물과 생성물 농도의 알짜 변화가 없기 때문에 아무런 화학 반응이 진행되고 있지 않은 것처럼 보인다. 그러나 실제로는 반응물로부터 생성물이 만들어지는 정반응과 생성물이 다시 반응물로 되돌아가는 역반응이 정확하게 같은 속도로 일어나기 때문에 겉보기에 아무런 변화가 없는 것처럼 보이는 것이다. 따라서 이러한 상태를 동적 평형(dynamic equilibrium) 상태라 부른다.
화학 반응이 평형에 도달했을 때, 반응물과 생성물의 농도는 일정한 관계를 갖게 된다. 평형에서 반응물과 생성물의 상대적인 양의 비는 평형 상수(equilibrium constant)로 나타낼 수 있다. 평형 상수의 값은 오로지 온도에만 의존하며, 반응물 또는 생성물의 양에 따라서는 달라지지 않는다.

<중 략>

이 경우에 녹지 않고 남아있는 고체 수산화 칼슘은 화학 포텐셜이 일정하기 때문에 평형에 영향을 미치지 않아서 평형 상수에 포함시킬 필요가 없으며, 용해도곱은 온도에 따라 다른 값을 갖는다. 용해도곱은 일정한 용매의 양에 녹을 수 있는 용질의 양을 나타내는 “용해도”(solubility)와 같은 의미를 갖지만, 물에 잘 녹지 않는 용질의 특성을 나타낼 때 유용하게 사용된다.
수산화 칼슘의 포화 용액에 OH-를 더 넣어주면 평형이 왼쪽으로 이동하면서 Ca2+의 농도가 감소하고 Ksp는 일정한 값을 유지한다. 이러한 효과를 공통이온 효과(common-ion effect)라고 한다.

참고 자료

National Center for Biotechnology Information. PubChem Database.
Hydrochloric acid, CID=313.
대한화학회. “염산.” NAVER 지식백과, 화학백과.