소개글
"르샤틀리에 염화코발트"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 화학 평형과 르샤틀리에의 원리
1.2. 평형상수의 결정과 코발트 착물의 형성
2. 실험 이론
2.1. 평형반응과 평형상수
2.2. 르샤틀리에의 원리
2.3. 코발트 착물의 생성과 성질
3. 실험 방법
3.1. 크롬산-중크롬산 이온 평형 실험
3.2. 코발트 착물 생성 실험
4. 실험 결과 및 고찰
4.1. 크롬산-중크롬산 이온 평형 관찰
4.2. 코발트 착물 생성 관찰
4.3. 르샤틀리에의 원리 확인
5. 결론
5.1. 실험 결과 요약
5.2. 교육적 시사점
6. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 화학 평형과 르샤틀리에의 원리
화학 반응은 반응물이 생성물로 완전히 변하는 것이 아니라 서로 반대 방향의 두 반응이 동시에 일어나기 때문에 전부 반응하기 전에 끝이 난다. 왼쪽에서 오른쪽으로의 반응을 정반응, 오른쪽에서 왼쪽의 반응을 역반응이라고 한다. 이때 외부에서 관찰하면 반응이 정지된 것처럼 보이지만 같은 속도로 반응하므로 반응물과 생성물의 양이 더이상 변하지 않고 반응 혼합물은 동적 평형에 도달한다.
화학 평형의 법칙에 따르면 반응물의 몰농도 곱과 생성물의 몰농도 곱의 비가 반응 온도에 따라 일정한 값을 가지는데, 이를 평형상수라고 한다. 평형상수가 크면 정반응이 활발해 생성물이 많이 존재하게 되며, 온도만의 함수이고 압력이나 농도에 영향을 받지 않는다.
반응지수(Q)는 특정 반응에 대한 농도의 특별한 비를 나타내는데, 반응이 평형에 도달할 때 Q 값은 평형상수 K 값과 같아진다.
르샤틀리에의 원리에 따르면 가역 반응이 평형 상태에 있을 때 평형에 관계하는 물질의 온도, 압력, 농도 등을 변경하면 그 평형이 역반응 또는 정반응 중 어느 한 방향으로 반응이 진행되어 새로운 평형에 도달하게 된다. 즉, 변화를 완화하는 방향으로 반응이 진행된다. 농도를 증가시키면 첨가된 물질을 부분적으로 소비하는 방향으로, 압력을 증가시키면 압력을 감소시키는 방향으로, 온도를 높이면 흡열되는 방향으로 반응이 진행된다. 반면 촉매는 평형 위치를 이동시키지 않고 반응 속도만 변화시킨다.
1.2. 평형상수의 결정과 코발트 착물의 형성
화학 평형 상태에서는 반응물이 생성물로, 또 생성물이 반응물로 변화하는 화학 반응이 끊임없이 일어나지만, 정반응과 역반응의 속도가 같아 반응물과 생성물의 농도가 시간에 따라 달라지지 않는다. 화학 평형 상수는 화학평형 상태에서 주어진 조건 하에서 하나의 고유한 숫자로 나타낸 것이며, 평형상수는 구성 화학종의 평형 농도의 변화에 무관하게 주어진 온도에서 항상 일정한 값을 가진다. 화학 평형 상수는 반응물의 몰농도 곱과 생성물의 몰농도 곱의 비로 나타낼 수 있다.
코발트(II) 이온 착물 반응에서는 [Co(H2O)6]2+와 Cl- 이온이 반응하여 [CoCl4]2- 착이온을 형성한다. 이때 평형상수를 결정할 수 있는데, 이온의 농도를 측정하여 평형상수를 계산할 수 있다. 또한 용액의 pH 변화, 온도 변화 등의 외부 요인에 따라 평형이 이동하는 것을 관찰할 수 있다. 코발트 착물 생성 반응에서 르샤틀리에 원리를 확인할 수 있는데, 반응에 영향을 줄 수 있는 요인을 변화시켰을 때 평형이 그 변화를 상쇄하는 방향으로 이동하는 것을 볼 수 있다.
2. 실험 이론
2.1. 평형반응과 평형상수
화학 반응은 서로 반대 방향의 두 반응이 동시에 일어나기 때문에 전부 반응하기 전에 반응이 끝난다. 왼쪽에서 오른쪽으로의 반응을 정반응, 오른쪽에서 왼쪽의 반응을 역반응이라고 한다. 이때 외부에서 관찰하면 반응이 정지된 것처럼 보이지만 같은 속도로 반응하므로 반응물과 생성물의 양이 더이상 변하지 않고 반응 혼합물은 동적 평형에 도달한다.
화학 평형의 법칙으로부터 유도된 평형상수는 반응물의 몰농도 곱과 생성물의 몰농도 곱의 비이다. 평형상수가 크면 정반응이 활발해 생성물질이 많이 존재하며, 화학 반응식의 계수가 변하면 평형상수 값도 변한다. 평형상수는 압력이나 농도의 영향을 받지 않고 온도만의 함수이다.
반응물 A와 B가 반응해 생성물 C와 D를 생성하는 가역적 반응의 평형상수 K는 {[C]^c[D]^d} / {[A]^a[B]^...
참고 자료
화학 평형과 르샤틀리에의 원리, 네이버 블로그 (https://mathphysics.tistory.com/847)
염화칼슘, 네이버 지식백과
염화코발트, 네이버 지식백과
염화수소, 네이버 지식백과
다이크로뮴산 칼륨, 네이버 지식백과
크로뮴산 칼륨, 네이버 지식백과
수산화나트륨, 네이버 지식백과
맥머리, 일반화학, 자유아카데미, pp.441-482
네이버 지식백과
사이언스 올
1
2
3
4
5
6
7
8