Kinetics of Bromination of Acetone followed by Spectrophotometry.

소개

만점받았던 실험보고서입니다.

목차

1.요약(Abstract)
2.서론 및 배경(Introduction)
3.실험재료 및 방법(Experimental)
4. 결과 및 계산(Result)
5. 논의
6. 결론
7. 참고문헌

본문내용

화학 반응(Chemical reaction)이 일어나면 반응 물질의 양은 감소하고, 생성 물질의 양은 증가한다. 따라서 단위 시간당 생성 물질의 증가량 또는 단위 시간당 반응 물질의 감소량으로 화학 반응의 빠르기, 즉 반응 속도를 나타낼 수 있다. 본 실험에서는 반응 용액 중의 bromine의 반응에서 나타내는 색깔 변화를 이용하여 UV-vis 분광광도계를 통해 흡광도 변화를 측정한다. 측정된흡광도 변화와 람베르트-베르의 법칙(Lambert-Beer`s law)을 이용하여 반응 물질의 농도 변화를 알아낼 수 있고, 각 solution의 반응물의 농도 차이를 이용하여 반응 차수를 구할 수 있다.또한 같은 실험을 각각 25℃, 35℃에서 진행하여 온도에 따른 반응 속도 차이를 알아내고, Arrhenius Equation을 이용해 활성화 에너지를 알 수 있다. 즉, 본 실험을 통해 반응 속도, 반응 차수, 속도 상수, 활성화 에너지를 계산해본다.

< 중 략 >

실험번호 1과 4는 나머지는 고정되고 브롬의 농도만 2배가 되었으므로 다음과 같다. 2.75*10-3 : 2.42*10-3 = k[CH3COCH3]p[1]q[H+]r : k[CH3COCH3]p[2]q[H+]r. 따라서 [CH3COCH3]p[H+]r과 k는 소거되고 나머지를 비교하면 브롬의 반응차수는 0이 나온다.

반응차수까지 모두 구한 bromination 반응 속도식을 가지고 실험값을 하나 넣으면 25‘c에서의 속도상수 k-25`c 가 나온다. 실험 3의 값을 넣었다.
1.19*10-3 = k[1.14]1[0.00571]0[0.214]1. 따라서 k-25는 7.87*10-3이다.

이반응속도식을 가지고 반응속도상수도 구할 수 있다.


위에서 구한 반응속도 상수를 이용, 아레니우스식을 이용하면 이bromination 반응의 활성화 에너지를 구할 수 있다.

1)25‘c와 35’c로 구한 활성화 에너지:
ln(7.87*10-3/1.91*10-2) = -Ea/R(1/298 - 1/ 308)
따라서, 25‘c-35`c Ea는 68000 이 나온다.

따라서, 35‘c-45`c Ea는 76000 이 나온다.

따라서bromination 반응의 활성화 에너지는 약 72000 J/mol이라고 볼 수 있으며, 오차는 약 ±6% 정도이다
-을 고려하면 약 ±6% 정도의 오차가 난 이유를 설명할 수 있다.

참고자료

· Atkins 물리화학 8판. ch21. P.W.ATKINS, 안운선역 ,청문각
· Hand out. 화학실험기법1 lab manual. 2013