화학반응속도 농도의 영향

목차

1. 실험데이터 와 결과 (Data and Results)
1) 반응 플라스크 초기 농도
2) 온도
3) 속도 법칙(Rate law)와 속도 상수(rate constant)
4) 녹말 착물(Starch·I3-complex)

2. 토의 (Discussions)
1) 실험에 의해 결정된 반응 차수와 속도 상수값에 의해 완성된 속도식은 반응물의 농도에 어떻게 의존하는지 설명하여라.
2) 생성물의 농도는 반응 속도식에 나타나지 않는 이유를 설명하라
3) 각 반응에서 구한 k값은 같아야 한다. 그렇지 않다면 오차의 원인을 분석하라.

본문내용

1. 실험데이터 와 결과 (Data and Results)
⓵반응 플라스크 초기 농도
반응 플라스크 속의 초기 농도는 0.2 M KI 20mL에서 모든 용액을 더하면 50mL 가 되지만 KI의 몰수는 같으므로 초기 농도를 x라고 하면
0.2M × 20 × 10-3L = x M × 50 × 10-3L
라는 식이 성립하고 x는 0.08임을 알 수 있다. 같은 방법으로 반응 플라스크의 초기 농도를 구할 수 있다.
⓶온도
초기 온도를 측정한 후 반응 도중 온도계를 통해 온도를 측정해 보았으나 온도는 거의 변하지 않았다.

<중 략>

⓸ 녹말 착물(Starch·I3-complex)
왼쪽 사진은 실험을 통해 나온 녹말 착물의 색을 찍은 사진이고 오른쪽의 사진은
Iodine and Starch Experiment라는 제목의 유튜브 동영상에서 캡처해온 것이다.
영상에서는 이 착물의 색을 보라색을 살짝 띄는 검은색이라고 설명하는데 녹말에 있는 아밀로스라는 성분이 많으면 검푸른색을 띄고, 아밀로펙틴이라는 성분은 자색을 띈다고 한다. 실험을 통해 나온 색이 진한 검푸른색을 띄고 있는 이유는 아마도 아밀로스가 더 많이 함유된 녹말이기 때문인 것 같다.

<중 략>

2. 토의 (Discussions)
⓶생성물의 농도는 반응 속도식에 나타나지 않는 이유를 설명하라
실제로 실험을 할 때 화학 반응식에서의 화살표 방향 즉, 정반응으로만 반응이 일어난다면 좋겠지만 실제로 역반응도 일어날 수 있다. 하지만 역반응까지 고려한다면 매우 복잡할 것이다. 그래서 역반응이 무시될 수 있는 조건을 만드는데 실험에서 Na2S2O3 용액이 다른 용액보다 10배 가량의 낮은 농도를 가지고 있는 데 그 이유가 있다.

참고 자료

서울시립대학교 교양화학, 『일반화학실험』,사이플러스, 2017(p.137-140)
https://www.youtube.com/watch?v=CWVQWcbtsmA