란돌트반응(시계반응) 실험보고서

목차

1. 실험 목표
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 결과 분석 및 고찰

본문내용

• 실험 목표
시계 반응을 이용해서 반응 속도의 차이가 큰 반응 단계가 연속적으로 일어나는 화학 반응의 특성을 알 수 있다.

가. 실험 이론
1. 반응 속도
반응속도는 반응물의 농도에 대하여 다음 식의 표현에 의존성을 나타낸다.

여기서 k는 속도상수, (+)는 반응차수라 한다. 는 반응물 A에 대한 반응차수이고 는 반응물 B에 대한 반응차수이다. 그리고 +는 전체 차수를 나타낸다. 속도상수는 농도와 관계가 없는 상수이지만 온도에 따라 변화하며, 보통 10℃ 상승하는 데 대하여 2~3배가 되고, 반응속도도 그에 따라 증가한다. 반응속도를 측정하는 데는 일정 시간마다 시료의 양을 측정하면 되는데, 부피분석·중량분석 외에 각종 흡수 스펙트럼에 의한 정량 등이 사용된다.

2. 반응 차수
반응속도와 반응물질 농도와의 관계를 나타낸 반응속도식에서 반응물질 농도항의 지수를 반응차수라고 한다. 화학반응식 aA + bB → cC + dD 에서 반응속도는 반응물 A, B의 농도가 작아지는 속도이며, 이는 반응물의 농도에 따라 달라진다.

반응차수인 ,는 반응물질의 계수인 a,b와 관계없이 반드시 실험을 통해 구해야 한다.

(1) 0차 반응
반응속도가 반응물질의 농도와 무관하게 진행하는 반응이다.
반응속도 = - Δ[A]/Δt = k = k
[A] =-kt ([A]:시간 t가 경과된 시점에서의 농도, : 초기 농도 )
여기서 상수 k의 단위는 mol· (=M )이고 반응물질의 농도가 처음의 반으로 되는 데 걸리는 시간, 반감기는 /2k이다.
1M------>0.5M---->0.25M-->0.125M ‣ 반응이 진행됨에 따라 반감기가 줄어든다.
10초 5초 2.5초

참고자료

· 없음