과산화 수소 분해 실험

소개글

과산화 수소 분해 실험 레포트입니다.
과산화수소의 분해반응을 통하여 촉매효과를 인식하고 그 내용을 말할 수 있다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 시약 및 기구
4. 이론적 배경
5. 실험 과정
6. 결과
7. 논의
8. 참고문헌

본문내용

과산화수소 수용액(H2O2(aq))이 물과 산소로 분해되는 과정
2H2O2(aq) -> 2H2O(l) + O2(g)
촉매가 없으면 이 반응은 매우 느리게 일어난다. 그러나 이 반응에 대하여 촉매 작용을 할 수 있는 물질은 많다.
ex) 브로민 이온 첨가 시, 산성 용액에서 과산화 수소를 분해하여 브로민 수용액과 물을 생성한다.

2Br-(aq) + H2O2(aq) + 2H+ -> Br2(aq) + 2H2O(l)

이 반응식이 전체 반응식이라면, 브로민 이온은 촉매가 아닐 것이다.
그 이유는 반응 중 화학적 변화를 겪었기 때문이다. 그러나 과산화 수소는 이 식에서 생성된 Br2(aq)와도 반응한다.

Br2(aq) + H2O2(aq) -> 2Br-(aq) + 2H+(aq) + O2(g)

이 두 개의 식을 합치면 2H2O2(aq) -> 2H2O(l) + O2(g)가 된다.

H2O2가 완전히 분해되면 무색의 Br-(aq) 용액만 남는데, 이것으로 브로민 이온은 이 반응의 촉매로 작용한 것을 알 수 있다. 브로민 이온 자신은 변하지 않고 반응 속도를 증가시켰기 때문이다.

한편 Br2는 생성되었다가 다시 소모되므로 중간체에 해당한다. 따라서 촉매나 중간체 어느 것도 전체 반응식에 표시되지 않는다. 그러나 촉매는 반응을 시작할 때 작용하는 것이고, 중간체는 반응 중에 생성되는 것이다.

참고 자료

Brown, 일반화학 제13판, 자유 아카데미, 2018.2.10, P613, 625, 626, 676