평형상수의 결정과 Le Chatelier(르샤틀리에) 원리 확인

소개글

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목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험원리
4. 실험방법
5. 실험기구 및 시약
6. 참고문헌
7. 실험결과
8. 관찰 및 결과분석

본문내용

1. 실험 제목 : 평형상수의 결정과 Le Chatelier 원리 확인

2. 실험목적
반응용액의 흡광도를 측정하여 반응물과 생성물의 평형농도, 평형상수를 결정한다. 또한 이 반응에서 Le Chatelier 원리를 확인한다.

3. 실험원리
질산철(Ⅲ)용액과 티오시안산칼륨 용액을 섞으면 다음 반응에 따라 붉은색을 띤 착이온인 이 생긴다.

(진한 노랑) (무색) (적갈색)

착 이온의 농도(x)를 측정하면 아래와 같이 이 반응의 평형상수를 계산할 수 있다.

여기서 와 는 각각 및의 초기농도이다. 생성된 착이온의 평형농도는 착이온의 표준용액과 색을 비교하여 구할 수 있는데 분광광도계를 이용하여 흡광도를 측정함으로써 계산할 수 있다.
빛을 흡수하는착이온의 녹아있는 용액의 흡광도는 Beer's rule을 따른다. 즉 혼합용액에 의하여 빛이 흡수되는 정도는 용액의 농도와 빛이 용액을 통과하는 거리의 곱에 비례한다.

ε : 몰 흡광계수 (Lcm-1mol-1)
b : 흡수 cuvette 두께 (cm)
C : sample 의 농도 (mol/L)

또한 착이온은 450nm의 파장에서 빛을 흡수하고 혼합용액의 착이온의 농도가 진할수록 흡광도는 증가한다.

Le chatelier 의 원리: 평형에 있는 어떤 계에 외부에서 변화를 주면 그 계는 외부의 변화를 완화 시키는 방향으로 반응이 진행된다.

-화학평형과 평형상수의 개념
화학 평형은 물리에서의 힘의 평형과 달리 계속 변화하는 것임을 염두에 두어야 한다. 동적 평형 상태가 곧 화학 평형의 본질이다. 실질적으로는 매우 활발한 변화가 일어나지만 서로 반대 방향으로 향하는 변화의 속도가 동일하기 때문에 외관상 아무런 변화를 보이지 않는 상태를 동적 평형(Dynamic equilibrium)이라고 한다. 동적 평형 반응은 정반응과 역반응이 모두 일어날 수 있는 가역 반응(Reversible reaction)이다.
이러한 평형 상태에서는 다음과 같은 5가지의 기본적인 특성을 갖는다.

참고 자료

일반화학, Ralph A Burns, 녹문당, 2008
숨마쿰라우데 화학2, 김인섭 외 3인, 이룸이앤비, 2007
네이버 백과사전(http://100.naver.com)