화학평형

소개글

화학 평형이란 가역반응에서 정반응의 속도와 역반응의 속도가 동적으로 평형인 상태를 말한다. 이 때에 반응물질의 농도와 생성물질의 농도 사이에는 일정한 관계가 성립되는데 이를 평형 상수 K라 한다.
이번 실험의 목적은 균일계의 가역반응이 평형상태에 있을 때, 질량 작용의 법칙을 이용하여 평형상수 K를 구하는 것이었다. 이 평형상수는 온도에만 의존하고 농도에는 무관하다. 그렇기 때문에 일정한 온도에서 일어나는 화학반응은 농도에 상관없이 일정한 K값을 가져야 한다.

목차

ABSTRACT
TABLE OF CONTENTS
1. INTRODUCTION
1-1. 실험 목적
1-2. 이론적 배경
1-3. 관련 물리상수
1-4. 안전 유의 사항
2. EXPERIMENT
2-1. 실험장비 및 시료
2-2. 실험절차
3. RESULT & DISCUSSION
3-1. Raw data
3-2. Data Calculation & Result
3-3. Discussion
4. REFERENCE

본문내용

화학 평형이란 가역반응에서 정반응의 속도와 역반응의 속도가 동적으로 평형인 상태를 말한다. 이 때에 반응물질의 농도와 생성물질의 농도 사이에는 일정한 관계가 성립되는데 이를 평형 상수 K라 한다.
이번 실험의 목적은 균일계의 가역반응이 평형상태에 있을 때, 질량 작용의 법칙을 이용하여 평형상수 K를 구하는 것이었다. 이 평형상수는 온도에만 의존하고 농도에는 무관하다. 그렇기 때문에 일정한 온도에서 일어나는 화학반응은 농도에 상관없이 일정한 K값을 가져야 한다.
CH3COOH, C2H5OH, H2O를 섞은 5개의 반응용기에 촉매로 HCl를 사용하여 반응용기를 막고 일정 시간 방치시킨 후 평형상태에 도달하게 한다. 1N-NaOH 용액을 이용한 적정으로 평형상태에서의 CH3COOH, C2H5OH, H2O, CH3COOC2H5 의 농도를 구하고 이를 이용하여 평형상수 K를 구하였다.
평형상수는 농도와는 무관한 온도만의 상수이기 때문에 가역적인 반응에서 화학평형이 이루어졌다면 평형상수 값은 5개의 반응용기에서 일정하게 나와야 한다. 이 이론에 따라 5개 반응 용기의 평형상수 값이 같은 값을 가질 것으로 예상하고 실험을 하였지만, 실험 결과 평형상수 값은 (14.41, 11.45, 3.88, 2.56, 1.70) 와 같이 각 반응용기에서 다 다르게 나왔다.
이러한 오차의 원인으로는 실험 책 에서는 반응용기를 제작해 시료들을 밀봉하라고 했는데 반응용기 제작이 어려워 시험관에다 실험을 하여 파라필름으로 막았고 이로 인해 공기와의 접촉이 있었을 것으로 추측된다. 시험관에서 플라스크로 용액을 옮겨 담을 때에 용액의 일부가 공기 중으로 날아가 버릴 수도 있었고, 또한 증류수로 시험관에 용액을 씻어서 플라스크에 담았어야 했는데 그렇게 하지 않고 시험관의 용액을 바로 플라스크에 담아서 일부가 시험관에 남아있었을 것이다. 적정 시 색깔의 변화를 관찰 할 때 아무리 정확히 본다 해도 사람의 눈으로 색깔 변화 시점을 포착하는 것이기 때문에 정확한 색깔 변화 시점 측정은 불가능했을 것이라 생각된다. 또 정확한 눈금 측정에서의 오차가 있을 수도 있겠고, 적정액인 1N-NaOH 표준액을 만들 때 공기와의 접촉으로 인해 무게에서 오차가 있었을 것이다.
이와 같이 오차가 난 원인으로 여러 가지를 생각할 수 있었다. 이런 것들을 감안해 다음 실험부터는 정확한 실험을 하기 위해 노력해야 하겠다.

참고 자료

[1].http://chemmate.com/7th_finish/7th_chem2/web/6-2.htm

[2].http://cont1.edunet4u.net/cobac2/scientist/Le%20Chatelier.html

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[4].http://www.chosun.ac.kr/%7Emjkoh/hwp/chap13.hwp