일반화학실험 레포트 균일촉매반응Homogeneous Catalytic Reaction

목차

1. Title
2. Purpose
3. Theory
4. Apparatus & Reagents
5. Experimental procedure
6. Result
7. Discussion
8. Reference

본문내용

본 실험에서는 과산화수소 분해 과정에서 촉매의 종류를 달리하여 촉매가 분해 속도에 미치는 영향을 비교하였다. 촉매를 넣은 실험의 경우 촉매는 반응물과 상이 같은 균일 촉매이다. 촉매를 용기에 넣고 흔들면서 산소 20mL가 발생하는 시간을 측정하였으며 이를 이용하여 산소가 생성되는 속도를 계산하였다. 그 결과 촉매를 사용한 경우 사용하지 않은 경우보다 산소 생성 속도가 증가하였으므로 사용한 촉매 2개 모두 정촉매에 해당됨을 알 수 있다.

1) K2Cr2O7와 KI 비교
K2Cr2O7의 경우 산소 생성 속도는 6.1 x 10^(-6) mol/s, KI의 경우 4.6 x 10^(-6) mol/s 이다. 둘 다 촉매를 사용하기 전보다 생성 속도가 빨라졌으므로 정촉매이며 K2Cr2O7를 사용했을 때가 KI 사용할 때보다 산소 생성 속도가 빠르므로 K2Cr2O7가 더 강한 촉매라고 판단할 수 있다. 하지만 이 실험은 오차가 존재할 수밖에 없으며 이로 인해 무엇이 더 강한 촉매인지는 확실하게 말할 수는 없다. 이 실험에서 오차가 생길 수 있는 요인으로는 다음과 같은 것이 있다.
- 고무호스와의 연결부분에서 확실하게 밀봉되지 않았을 경우 기체가 빠져나왔다.
- 고무마개를 확실하게 막지 않았다.
- 산소가 생성됨에 따라 물 높이를 맞춰 용기를 내리는 과정에서 속도 차이가 생겼다.
- 넣어야 하는 용액의 양에 오차가 생겼거나 산소20mL가 발생한 순간의 시간을 측정하는 데 있어서 오차가 있다.
- 만들어야 하는 용액의 농도를 정확히 맞추지 못했다.

2) 과산화 수소의 농도가 달랐을 경우
반응 속도는 초기 농도에 따라 달라진다. 초기 농도가 높으면 반응 속도가 빨라지며 농도가 작으면 속도는 느려진다. 그렇기 때문에 과산화수소의 초기 농도가 높아진다면 반응 속도가 빨라질 것이며 초기 농도가 낮아진다면 반응 속도는 느려지게 된다. 과산화 수소의 농도를 높이는 방법으로는 과산화 수소를 더 넣거나 다른 물질을 줄임으로써 상대적으로 과산화 수소의 비율을 높이는 것이 있다.

참고자료

· Raymon chang and Jason Overby (2020). 기본일반화학(13판). 사이플러스
· Wikimedia Foundation. (2022, May 27). 촉매. Wikipedia. Retrieved November 1, 2022, from https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%B4%89%EB%A7%A4
· 화통이. (2020, June 25). 화학반응을 촉진하는 물질, 촉매. 롯데정밀화학 공식 블로그_it's Fine. Retrieved November 1, 2022, from https://www.finelfc.com/389
· 고정화 효소및세포반응. (n.d.). Retrieved November 1, 2022, from https://www.cheric.org/files/education/cyberlecture/e200702/e200702-1101.pdf