[2021년도 A+ 인증O] 화학공학실험 CSTR결과보고서

소개글

"[2021년도 A+ 인증O] 화학공학실험 CSTR결과보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서론(실험개요, 목적, 필요성 등을 서술)
2. 실험방법
3. 실험결과
4. 실험결과분석 및 고찰
5. 결론
6. 참고문헌

본문내용

1.서론(실험개요, 목적, 필요성 등을 서술)
이 실험은 CSTR반응기를 이용하여 온도조건과 유량조건을 변화시키면서 Ethyl Acetate와 NaOH를 비누화 반응을 일으키는 실험이다. 이렇게 실험을 한 결과를 가지고 비누화 반응의 반응 차수와 반응 속도 상수를 반응속도식을 이용해서 구한 후, 아레니우스 식을 이용해서 활성화에너지와 빈도계수(아레니우스 상수)를 구할 수 있다. 이러한 실험은 화학반응에서 온도와 유량조건이 반응속도에 영향을 미치는 영향을 정량적으로 분석할 수 있어 반응속도식에 대한 더 깊은 이해를 도와준다.

2.실험방법
1.실험에 사용하는 Ethyl Acetate, NaOH, HCl의 0.1M 용액을 만든다.
실험에 필요한 NaOH용액은 0.1M 11L이다. 따라서 이는 용액을 만들 때 1.1mol의 NaOH가 필요하며 NaOH의 분자량이 40g/mol이므로 44g의 NaOH가 필요하다. 그런데 실험에 준비된 NaOH의 순도가 98%이므로 필요한 NaOH(98%)의 질량은 44.9g이다.
또 실험에 사용되는 Ethyl Acetate용액도 똑같이 0.1M 11L이며 따라서 1.1mol의 Ethyl Acetate가 필요한데 Ethyl Acetate의 분자량이 88.11g/mol이므로 96.921g의 Ethyl Acetate가 필요하다. 실험에 준비된 Ethyl Acetate의 순도가 99.8%이므로 필요한 Ethyl Acetate의 질량은 97.115g이다.
HCl용액은 중화적정에서 사용되는데 0.1M의 농도만 맞으면 된다. 따라서 1L를 만든다고 가정했을 때, 0.1mol의 HCl이 필요하며 HCl의 분자량은 36.458g/mol이며 따라서 3.6458g의 HCl이 필요하다. 하지만 HCl은 상온에서 기체이므로 수용액을 보통 이용하며 교재에 35%수용액이라고 나와있으므로 이를 이용하면 10.4165g의 HCl 수용액이 필요하다.

참고 자료

Steven S. Zumdahl, Susan A. Zumdahl, Donald J. DeCoste, Chemistry 10th ed., Cengage Learning, 2017, (pp.467-489)
Peter Atkins, Julio de Paula, Physical Chemistry: Thermodynamics, Structure, and Change 8th ed., Freeman & Co, 2014, (pp.820-841)
Alime ÇITAK, Arif KIVRAK, Determination of the Expression Rate of Ethyl Acetate Hydrolysis Reaction Depending on the Temperature, Journal of the Institute of Science and Technology, 9(1), 2019, 382-388