일반화학실험 철의 부식과 녹의 제거 A+레포트 표지포함

소개

일반화학실험1 A+받은 실험레포트입니다.
실험과정 사진도 포함하였고, 보고서 양식에 맞춰 정말 상세하게 작성하였습니다.

목차

1. 본 실험의 목적
2. 실험의 이론
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험과정
5. 실험결과(5-1실험결과값, 5-2실험결과 처리)
6. 결과 및 분석(6-1결과 분석, 6-2결론)
7. 참고문

본문내용

1. 본 실험의 목적:
철이 녹스는 원인을 알아보고, 녹을 어떻게 제거할 수 있는지 알아본다
2. 실험의 이론
2-1. 철의 부식
부식(corrosion)은 전기 화학 과정에 의하여 금속이 변질되는 것을 뜻한다. 부식의 예는 우리 주변에서 많이 볼 수 있다. 철이 녹스는 현상, 은의 변색, 구리와 놋쇠 위에 형성되는 푸른 녹(녹청) 등이 있다. 이와 같은 부식은 건물, 다리, 배, 자동차 등에 막대한 손해를 입히고 있다.
가장 잘 알려진 부식의 예는 철이 녹스는 것이다. 산소 기체와 물이 철을 녹슬게 한다. 비록 반응이 복잡하여 완전하게 이해하기는 어렵지만, 중요한 단계는 다음과 같다. 금속 표면의 일부분이 산화가 일어나는 양극으로 작용한다. 산화 과정은 다음과 같이 일어난다.
Fe(s) -> Fe2+(aq)+2e- Eo=0.44V
철이 내놓은 전자들은 같은 금속 표면에 존재하는 산소(음극)를 물로 환원시킨다.
O2(g)+4H+(aq)+4e- -> 2H2O(l) Eo=1.23V
전체 산화-환원 반응은 다음과 같다.
2Fe(s)+O2(g)+4H+(aq) -> 2Fe2+(aq)+2H2O(l)
표준 환원 전위 자료로부터 이 과정에 대한 표준 기전력을 계산하면 다음과 같다.
Eo=1.23V--0.44V=1.67V
이 반응은 산성 조건에서 일어난다는 것을 기억해야 한다. H+이온은 대기 중의 이산화 탄소와 물이 반응하여 생성되는 H2CO3로부터 제공된다.
양극에서 생성된 Fe2+이온은 물이 존재하는 조건에서 산소에 의하여 한 단계 더 산화된다.
4Fe2+(aq)+O2(g)+(4+2x)H2O(l) -> 2Fe2O3xH2O(s)+8H+(aq)
수화된 산화 철(Ⅲ)를 녹이라 한다. 산화 철과 결합한 물의 양은 변하므로 Fe2O3xH2O의 형태로 표시한다.

참고자료

· 화학실험 교재연구회, ‘일반화학실험’, 사이플러스