A+ 물리화학실험1 <Exp 7. 이온 세기 효과> 레포트

소개

안녕하세요.

물리화학실험 PRE+MAIN 레포트 통합본입니다.
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목차

1. Title

2. Purpose

3. Theory
3.1 용해도
3.2 용해도곱 상수와 침전
3.3 공통이온효과
3.4 활동도 및 활동도 계수
3.5 이온분위기
3.6 이온세기
3.7 Debye–Hückel Theory
3.8 열역학적 평형상수

4. Chemicals & Apparatus
4.1 Chemicals
4.2 Apparatus

5. Procedure
5.1 실험 방법
5.2 Experimental set-up
5.3 주의사항

6. Data & Result
6.1 용액 제조 방법 및 농도
6.2 적정 실험 결과
6.3 AgAc 의 총 농도 계산
6.4 Ag+ 농도 계산
6.5 이온 세기 (I) 계산
6.6 평형 상수 (K) 계산
6.7 활동도 계수 계산

7. Discussion

본문내용

1. Title
Exp 7. 이온 세기 효과

2. Purpose
수용액에서 이온세기가 달라짐에 따라 이온의 활동도계수가 변하고, 이에 따라 염의 용해도가 달라질 수 있음을 이해한다. 활동도로 표현된 열역학적 평형상수를 고려한다. 측정된 용해도 및 평형상수로부터 이온 세기에 따른 활동도 계수를 구한다.
- 구해야 하는 물리량
: 적정에 사용된 0.1M KSCN의 부피, 수용액 내 AgAc 농도, 은 이온 농도
→ 용해도, 이온세기, 평형상수, 활동도 계수

3. Theory
3.1 용해도
용해도는 일정한 온도에서 용매 100g에 최대로 용해될 수 있는 용질의 질량으로 정의된다. 용 질이 용매에 최대로 용해된 상태를 용해 평형 상태라 하며, 이때의 용액을 포화 용액이라 한다. 고체 용질의 경우, 일반적으로 용해도는 온도에 의한 영향을 크게 받으나, 용매와 용질의 종류에 의존한다. 대체로 고체 용질의 용해 반응은 흡열 반응으로, 온도가 증가함에 따라 반응이 더 잘 진행된다. 이는 Le Chatelier's principle에 따라, 온도 증가 시 흡열 반응이 자발적으로 일어나기 때 문이다. 그러나 예외로 수산화칼륨의 경우, 용해 반응이 발열 반응이기에 온도가 감소할수록 용해 도가 증가하는 경향을 보인다.
염의 용해도에 영향을 미치는 주된 요소로는 공통 이온 효과 및 다른 전해질과의 반응이 있다. 먼저, 공통 이온 효과는 특정한 이온을 포함한 용질이 같은 이온을 포함한 용매에 용해되는 경우 에 용해도가 감소하는 현상이다. 이는 Le Chatelier's principle에 따르면, 용액에 추가로 공급된 공 통 이온이 용해 평형을 방해하여 용질이 용해되는 것을 억제한다. 예로 염화나트륨 수용액에 고 체 염화나트륨을 추가로 가하는 경우, 공통 이온인 Na+ 및 Cl-의 농도가 증가하는데 이로 인해 추 가된 염화나트륨의 용해도가 감소한다. 다음으로, 다른 전해질이 용액에 존재할 때 이 전해질과 기존 용질이 반응하여 새로운 화합물이 형성될 수 있다.

참고자료

· Harris DC, 분석화학, 자유아카데미, 2021, 10th ed, pp. 188-195.
· 대한화학회, 물리화학실험, 청문각, 2000, 2nd ed, pp. 92-95.
· Atkins P, Physical chemistry, Oxford, 2009, 9th ed, pp. 226-227.