평형상수결정 예비레포트 [논문참고, A+ 1등]

소개

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목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
(1) 가역반응(Reversible Reaction)과 비가역반응(Irreversible Reaction)
(2) 화학적 평형 상태 (Chemical Equilibrium)
(3) 평형 상수
(4) 착물 형성 반응에서의 평형 상수
(5) Lambert – Beer Law
(6) 르샤틀리에의 원리(Le Chatelier’s Principle)
(7) 비색법(colorimetric method)

3. 실험 기기 및 시약
(1) UV-vis 분광 광도계
(2) 항온조, 칠러
(3) 질산
(4) 티오시안산칼륨
(5) 질산제이철 구수화물

4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
● 비색법과 UV분광 분석법을 바탕으로 측정한 흡광도와 Lambert – Beer’s Law를 이용해 동적 평형 상태에 존재하는 반응물들의 농도를 계산 할 수 있다.
● 자유에너지와 평형 상수의 관계를 이해할 수 있다.
● 비색법을 통해 계산한 평형 상수와 UV분광 분석법을 통해 계산한 평형 상수를 비교할 수 있다.

2. 바탕 이론
(1) 가역반응(Reversible Reaction)과 비가역반응(Irreversible Reaction)

N _{2} O _{4} ``` LRARROW ```2NO _{2}
위와 같은 화학 반응식에서 화살표 왼쪽에 있는 물질들을 반응물이라고 하고, 화살표 오른쪽에 있는 물질들은 생성물이라고 한다. 여기서 반응물들이 반응해서 생성물이 되는 반응 즉, 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 반응을 정반응이라고 하며, 생성물들이 반응해서 반응물이 되는 반응을 역반응이라고 한다.

가역반응(Reversible reaction)이란 정반응과 역반응이 모두 일어나는 반응을 말하며, 반응식은 앞선 식과 같이 양방향 화살표를 사용한다. 대부분의 화학반응은 가역반응에 해당한다. 비가역반응(Irreversible reaction)은 역반응이 매우 느리거나 거의 일어나지 않는 반응을 말하며, 대표적인 비가역반응의 예로는 앙금 생성 반응, 중화 반응, 연소 및 폭발이 있다.

(2) 화학적 평형 상태 (Chemical Equilibrium)
가역반응에서 물질의 초기 화학 반응은 반응물의 농도가 생성물의 농도보다 높기 때문에 정반응이 역반응보다 우세하게 나타난다. 하지만, 어느 정도 반응이 진행되면 역반응의 속도가 증가해 정반응과 역반응의 속도가 같아져 겉보기에 반응이 정지된 것처럼 보이는 상태를 화학적 평형 상태(Chemical Equilibrium)라고 하며, 동적 평형 상태라고도 한다. 이때의 반응물과 생성물의 농도는 평형농도라고 부른다.

참고자료

· ‘22년도 1학기 화공기초 이론 및 실험 실험노트
· msds
· “William L. Masterton Cecile N, Hurley Edward J.Neth, p.389~399”, 일반화학(제 7판), 화학교재연구회, 2014
· 두산백과 ‘자유에너지’