실험을 통해 시계반응에 대해 알아보고 결과레포트 작성

소개

실험을 통해 시계반응에 대해 알아보고 결과레포트 작성

목차

*실험목표
*실험원리
*실험방법
*실험 기구 및 시약
*실험결과
*추가문제
*토론

본문내용

*실험목표 시계 반응을 이용해서 반응 속도의 차이가 큰 반응 단계가 연속적으로 일어나는 화학반응의 특성을 알아본다.

*실험원리 화학 반응이 진행되는 구체적인 단계들을 “반응 메카니즘 화학용어사전/화학용어편찬회/일진사 p219
” - 하나의 화학 반응이 어떠한 과정으로 진행되는가는 각종 실험으로 해명하는 것 - 이라고 한다.
A → B 속도상수 = k1 , B → C 속도상수 = k2 에서
k2<<k1 이면, 최종 생성물 C의 농도는 [C] = (1-e-k1t)[A0] 으로 표현한다.
이처럼 여러 단계로 일어나는 화학 반응에서 어느 단계의 반응 속도가 다른 단계보다 대단히 느린 경우에는 가장 느리게 진행되는 반응의 속도가 전체 반응의 속도를 결정하게 되고, 이런 반응 단계를 “결정 속도 단계 화학용어사전/화학용어편찬회/일진사 p357
” - 전체적으로 반응의 속도를 규제하고 있는 반응단계. 반응이 일련의 단일단계 반응과정과 연속적으로 되어있을 때 반응속도가 최소인 단일단계 반응과정 - 라고 부른다.
속도 결정 단계가 포함된 메카니즘으로 일어나는 화학 반응 중에서 반응이 시작되고 일정한 시간이 지난 후에 갑자기 용액의 색깔이 변화하는 반응을 " 시계반응"이라고 한다.
이 실험에서는 과산화이황산 이온(S2O82-)으로 아이오다이드 이온(I-)을 산화시키는 반응을 이용한 시계 반응을 살펴보고, 반응의 속도 상수를 결정한다. I-가 산화되어서 만들어진 아이오다인(I2)은 용액 속의 I-와 결합해서 I3-형태로 존재하게 된다.
3I-(aq) + S2O82-(aq) → 2SO42-(aq) + I3-(aq)
이 반응은 매우 느리게 진행되며, 반응속도는
d[I3-]/dt = k[I-]m[S2O82-]n (k=속도상수, m,n=반응차수) 이다.
따라서, 반응 용액에 일정한 양의 S2O32-를 넣고, 일정한 양의 I-와 S2O82-를 혼합한 후에 진한 청색이 나타날 때까지의 시간을 측정하면 넣어준 S2O32-가 완전히 없어질 때까지 걸리는 시간을 알 수 있고, 그 값으로부터 속도 상수와 반응 차수를 결정할 수 있다.

참고자료

· 없음