용해도 곱상수 결정/결과보고서/화학공학과/전공기초실험2/A+

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 결론 및 고찰
7. 참고 문헌

본문내용

Ⅰ. 실험 제목
용해도 곱상수 결정

Ⅱ. 실험 목적
공통 이온 효과를 이용하여 수산화칼슘 포화용액의 용해도곱 상수를 결정한다.

Ⅲ. 실험 이론
ⅰ) 화학 평형
화학 평형이란 가역 반응에서 정반응의 속도와 역반응의 속도가 평형인 상태를 말한다. 생성물과 반응물이 일정한 비율로 존재하는 상태의 경우, 반응물이 생성물로 전환되는 속도와 생성물이 반응물로 전환되는 속도가 같아서 반응이 정지된 것처럼 보인다. 하지만 평형 상태는 정지된 것이 아니고 정반응과 역반응이 계속 진행되는 상태이지만 두 반응의 속도가 같은 상태이다. 반응계가 일단 평형 상태에 도달하면 외부 조건이 변화하지 않는 한 더 이상 변화하지 않게 된다.
화학 반응이 평형에 도달했을 때, 반응물과 생성물의 농도는 일정한 관계를 갖게 된다. 평형에서 반응물과 생성물의 상대적인 양의 비는 평형 상수로 나타낼 수 있다. 평형 상수는 온도에 따라 다른 값을 갖지만, 반응물의 양에 따라서 달라지지는 않는다.
Ca(OH)2(s)↔Ca2+(aq)+2OH-(aq)
위 용해 과정에 대한 평형 상수는 다음과 같다.
K=[Ca2+][OH-]2[Ca(OH)2]
1) 공통 이온 효과
특정 이온을 포함하는 용액에 공통인 이온을 첨가하면 르 샤틀리에의 원리에 의해 첨가된 공통 이온의 농도를 감소시키려는 방향으로 평형이 이동하는 효과이다.
Ca(OH)2(s)↔Ca2+(aq)+2OH-(aq)
평형 상태의 수산화칼슘 용액에 OH-을 더 넣어주면 르 샤틀리에 원리에 의해 첨가된 OH-가 감소하는 쪽으로 반응이 진행된다. 따라서 Ca2+의 농도는 감소하고 Ca(OH)2침전이 생기게 된다. 이 실험에서는 농도를 알고 있는 NaOH 용액에 수산화칼슘을 포화시킨 후 용액 속에 남아있는 OH-의 농도를 염산 표준 용액으로 적정해서 결정한다.

참고자료

· Masterton/Hurley, 일반화학, 자유아카데미, p.446~452, 560~571 (화학평형)
· 강순희/우애자, 일반화학 탐구실험, 북스힐, 2008, p.176-177, (공통이온효과)
· John E.Mcmurry/Robert C. Fay, McMurry atoms first 일반화학, 자유아카데미, p.534, (르샤틀리에원리)
· 강순희/우애자, 일반화학 탐구실험, 북스힐, 2008, p.176-177, (용해도)
· John E.Mcmurry/Robert C. Fay, McMurry atoms first 일반화학, 자유아카데미, p.635, (용해도곱 상수)
· Wikipedia, “Sodium hydroxide“, https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_hydroxide, (2022.10.13)
· https://www.scbt.com/ko/p/sodium-hydroxide-pellets-1310-73-2?requestFrom=search (Sodium hydroxide 분자구조 사진)
· Wikipedia, “Calcium hydroxide”, https://en.wikipedia.org/wiki/Calcium_hydroxide, (2022.10.13)
· https://www.scbt.com/p/calcium-hydroxide-1305-62-0 (Calcium hydroxide 분자구조 사진)
· Wikipedia, “Hydrogen chloride”, https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_chloride, (2022.10.13)
· Wikipedia, “Phenolphthalein”, https://en.wikipedia.org/wiki/Phenolphthalein, (2022.10.13)