일반화학실험2 평형 상수의 결정

소개글

일반화학실험2 평형 상수의 결정 레포트입니다.
실험 결과와 고찰은 수업시간에 알려주신 정답을 추가했습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험이론
3. 시약 및 기구
4. 실험 방법
5. 실험결과
6. 고찰

본문내용

실험 목적
FeSCN2+의 착이온 평형에서 반응의 평형 상수를 구하고 화학 평형을 이해한다.

실험이론
1) 화학 평형
오직 한 방향으로만 일어나는 화학 반응은 거의 없다. 적어도 어느정도는 가역적이다. 가역 과정의 초기 반응은 생성물을 이루는 방향으로 진행한다. 어느 정도 생성물 분자가 생성되면 곧바로 역반응이 일어나기 시작하고, 생성물 분자들로부터 반응물 분자들이 생성된다. 정반응과 역반응의 속도가 같고, 반응물과 생성물의 농도가 일정하게 유지될 때, 화학 평형이 이루어진다.
이산화 질소(NO_2)와 사산화 이질소(N_2 O_4)의 가역 반응을 생각해보자. N_2 O_4 (g)⇄2NO_2 (g) N_2 O_4는 무색 기체인 반면, NO_2는 오염된 공기 속에서 이따금 볼 수 있는 암갈색이므로 쉽게 관찰될 수 있다. 일정량의 N_2 O_4를 진공 플라스크에 주입했다고 하자. 바로 갈색이 나타나는데, 이것은 NO_2분자가 생성되었음을 나타낸다. 결과적으로 평형이 이루어질 때까지 N_2 O_4의 분해가 계속됨에 따라 색이 짙어진다. 이 평형 시점을 지나면 NO_2와 N_2 O_4의 농도는 일정하게 유지되기 때문에 더 이상 색 변화는 관찰되지 않는다. 또한 순수한 NO_2로부터 시작하여 평형 상태를 이룰 수도 있다. NO_2분자들이 결합하여 N_2 O_4를 형성하면 색은 옅어진다. 또 다른 방법은 NO_2와 N_2 O_4의 혼합물로 시작하여 색 변화가 멈출 때까지 그 반응계를 관찰함으로써 평형 상태에 도달할 수도 있다. 이 실험에서 각각의 순수한 성분이 반응하여 다른 기체로 되기 때문에, 반응의 가역성을 나타내고 있다. 중요한 것은 평형 상태에서도 여전히 NO_2가 N_2 O_4로, N_2 O_4가 NO_2로의 전환이 계속 일어나고 있지만 두 반응 속도가 같기 때문에 색 변화를 인식하지는 못한다.

참고 자료

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네이버 지식백과 비색법 2020.11.21 https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=606167&cid=42420 &categoryId=42420