소개글
"르샤틀리에 메틸바이올렛"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 개요 및 이론
1.1. 실험 목적
1.2. 실험 배경
1.2.1. 정반응과 역반응
1.2.2. 화학 평형
1.2.3. 르 샤틀리에 원리
1.2.4. 지시약
1.3. 실험 기구 및 시약
2. 실험 A. 산-염기 지시약 (메틸 바이올렛의 색 변화)
2.1. 실험 과정
2.2. 결과 및 해석
3. 실험 B. 난용성 염의 용해 (PbCl2의 용해도 변화)
3.1. 실험 과정
3.2. 결과 및 해석
4. 실험 C. 불용성 염의 용해 (Zn(OH)2의 용해)
4.1. 실험 과정
4.2. 결과 및 해석
5. 종합 결론
6. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 개요 및 이론
1.1. 실험 목적
이번 실험의 목적은 수용액에서 평형 상태에 있는 반응 혼합물에 특정 물질을 첨가하여 평형이 이동되는 것을 관찰하고 르 샤틀리에 원리를 이용해서 관찰 결과를 설명해보는 것이다.""
1.2. 실험 배경
1.2.1. 정반응과 역반응
정반응과 역반응이란 다음과 같습니다.
정반응(forward reaction)은 화학 반응식에서 반응 물질로부터 생성 물질로 가는 반응을 의미합니다. 반면에 역반응(reverse reaction)은 화학 반응식에서 생성 물질로부터 반응 물질로 가는 반응을 말합니다.
예를 들어 N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)라는 화학 반응식에서 N2와 H2가 반응하여 NH3가 생성되는 것이 정반응이고, NH3가 분해되어 N2와 H2로 되돌아가는 것이 역반응입니다.
정반응과 역반응은 화학 평형 상태에서 동시에 일어나며, 그 속도가 같아질 때 화학 평형에 도달하게 됩니다. 따라서 화학 평형 상태에서는 정반응과 역반응이 지속적으로 일어나고 있는 것입니다.
1.2.2. 화학 평형
화학 평형이란 정반응과 역반응의 속도가 같아져 반응물과 생성물의 농도가 일정하게 유지되는 상태를 말한다. 화학 평형에 도달하면 시간이 지나도 반응 계의 성질이 변하지 않는다.
화학 평형은 두 가지 유형으로 나뉠 수 있다. 한 개의 상을 포함하고 있는 균일 평형과 두 개 이상의 상을 포함하고 있는 불균일 평형이 그것이다. 예를 들어, 달걀 껍질의 형성 반응은 균일 평형의 예이며, 기체 상태의 수소와 질소가 암모니아 기체로 반응하는 것은 불균일 평형의 예에 해당한다.
화학 평형에 도달하면 정반응과 역반응이 동시에 일어나지만, 거시적으로는 관찰되지 않는다. 이를 동적 평형이라고 한다. 즉, 화학 평형 상태에서는 정반응과 역반응의 속도가 같아져 거시적인 변화가 관찰되지 않는 것이다.
1.2.3. 르 샤틀리에 원리
르 샤틀리에 원리는 화학 평형 상태에 있는 반응계에 외부에서 자극이 가해지면 그 자극을 감소시키는 방향으로 평형이 이동한다는 법칙이다.
평형 상태에 있는 반응계에 영향을 줄 수 있는 외부 자극으로는 농도, 온도, 압력 등이 있다.
농도의 변화에 따른 평형 이동을 살펴보면, 일정한 온도에서 어떤 화학 반응이 화학 평형 상태에 도달했을 때 반응 물질의 농도를 증가시키면 정반응 방향으로 평형이 이동하고, 생성물질의 농도를 증가시키면 역반응 방향으로 평형이 이동한다.
온도의 변화에 따른 평형 이동을 보면, 일정한 온도에서 어떤 화학 반응이 화학 평형 상태에 도달했을 때 온도를 높이면 흡열 반응 방향, 즉 역반응 방향으로 평형이 이동하고, 온도를 낮추면 발열 반응 방향, 즉 정반응 방향으로 평형이 이동한다.
압력의 변화에 따른 평형 이동의 경우, 부피의 감소로 인한 압력 증가는 기체의 분자 수가 줄어드는 평형을 더 선호하게 만들고, 부피의 증가로 인한 압력 감소는 기체의 분자 수가 증가하는 평형을 더 선호하게 만든다. 단, 계수가 같은 반응식에서는 압력에 의한 평형 이동이 일어나지 않는다.
이처럼 르 샤틀리에 원리는 화학 평형 상태에 있는 반응계에 외부 자극이 가해지면 그 자극을 감소시키는 방향으로 평형이 이동한다는 것을 설명하는 중요한 원리이다.
1.2.4. 지시약
지시약은 화학적 변화가 일어나는 과정을 명확하게 관찰하도록 넣어주는 물질이다. 관찰할 수 있는 것은 색의 변화, 침전 형성, 거품 형성, 온도 변화 등이 있는데, 화학 지시약들은 대체로 색의 변화를 통해서 화학 반응의 변화를 확인할 수 있다. 지시약의 종류에는 산염기 지시약, 산...
참고 자료
일반화학실험, 화학교재연구회 편저, 사이플러스, p. 161-168
Raymond Chang, Kenneth A. Goldsby, 레이먼드 창의 일반화학, 화학교재연구회 옮김, 사이플러스 p. 608, 611, 615
지시약 네이버 지식백과
르 샤틀리에 원리 위키백과
화학교재연구회, 일반화학실험, 사이플러스, 2017.03.01
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