평형상수의 결정 결과레포트

소개

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목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

1. Abstract

이번 실험은 자유 에너지와 평형상수의 관계를 이해하고 직접 알아보기 위해 표준용액과 시료 용액을 비색법을 이용해 다른 온도와 농도에서의 평형상수와 자유에너지를 구하고, 이의 관계를 이해해보는 실험이다. 순서는 착이온 형성반응의 동적 평형상태에 있는 용액을 표준용액으로 제조하여 기준으로 두고, 용액을 가해 다른 농도비의 용액을 제조했다. 이 용액들을 항온조와 칠러를 통해서 상온 이상또는 이하의 온도를 조절하여 5,25,40도로 용액을 맞추어 준다. 평형상수같은 경우 아레니우스 식에 의해 온도에만 의존하므로 온도에 따른 평형상수를 비교하기 위해서이다. 이때 비색법을 사용해서 눈으로 용액의 색을 비교해 높이 조절법과 희석법을 통해서 희석배수와 비어의 법칙을 이용해 농도를 예측하여 보고, 이 값을 통해 각 용액의 평형상수를 구해 주었다. 또한, 이렇게 구한 평형상수를 분광광도계를 통해 얻은 시료의 용액을 통해 구한 평형상수K와 비교하여 어느정도 오차가 생기는지에 대해 알아보았다. 실험결과는 비색법의 두가지 방법인 높이조절과 희석법을 통해 구한 평형상수값은 거즘 비슷하게 나왔지만, 이와 비교하여 흡광도 측정을 통해 구한 평형상수와는 오차가 크게 나왔다. 또한, 평형상수를 통해 구한 자유에너지는 모두 음수가 나와 이 실험은 자발적인 반응임을 확인 할 수 있었다.

2. Experiment

실험을 위해 0.5M 용액에 각각 용액과 을 넣었다. 2mM의 (A용액) 100ml의 제조를 위해 의 을 제조하고, 2mM 용액(B용액) 100ml를 만들기 위해,
을 넣어주었다. 마지막으로 0.5 M 의 경우 사용한 질산 시약은 60%의 원액을 사용하였으므로, 상온을 25도라고 가정하고 그에 대한 밀도를 찾아 계산하여 200ml의 용액을 제조하였다.
가 나와 HNO3 4.6ml와 증류수 195.4ml를 섞어 0.5M 농도의 질산 용액을 만들었다.

Figure. 각각 만든 A 용액과 B 용액

표준 용액같은 경우 2mM 용액 5ml, 2mM 용액 5ml를 혼합하여 만들었고, 시료 용액은 Table1의 비율로 조정해서 만들었다.

참고자료

· William L. Masterton, 2014, 마스터톤의 일반화학 제7판, p.389~p.410 p.515~p.534
· 스미스 유기화학 6판
· 2020 2학년 1학기 실험노트 평형상수의 결정