[기기분석실험 A+] 분광광도계를 이용한 평형상수의 측정

소개

"[기기분석실험 A+] 분광광도계를 이용한 평형상수의 측정"에 대한 내용입니다.

목차

1. 이론

2. 시약 및 기구
2-1 시약
2-2 기구

3. 실험목표

4. 실험방법

5. 주의사항

6. 실험결과
6-1 흡광 스펙트럼
6-2 평형상수 계산

7. 고찰

8. 참고문헌

본문내용

화학평형이란 시간의 경과에 따라 반응물과 생성물의 농도가 일정하게 유지되는 상태이다. 즉, 정방향과 역방향의 반응 속도가 동일하게 될 때 반응물과 생성물의 농도가 일정하게 유지된다. 평형혼합물이랑 평형상태에서 반응물과 생성물의 혼합물이 같이 존재하게 된다. 평형혼합물은 공업용 화합물들의 합성 조건 선택에 중요하게 사용된다. 따라서 평형혼합물에서 반응물과 생성물의 농도 사이의 관계, 초기 농도로부터 평형 농도를 어떻게 산정하는지, 어떤 인자들이 평형 혼합물의 조성 변화에 영향을 미치는지 알아야 한다.
평형상태란 동적 평형상태로 반응물과 생성물의 농도가 일정하게 유지되는 것을 말한다. 반응이 완결된 것처럼 보이지만 완결되지 않은 것이다. 평형상태에서는 평형상수라는 상수 값이 존재한다. 평형상수는 균형 반응식의 계수와 관련한 평형 혼합물들의 농도 비율은 항상 일정한 값을 갖는 상수이다. 평형상수는 단위를 갖고 있지 않다. 또, 특정한 온도에서 한 반응의 평형 상수는 항상 일정한 값을 갖는다. 즉, 온도 의존성이므로 평형상수 값을 표현할 때는 반드시 온도와 함께 표시해야 한다. 평형상수 식 중 정반응과 관련된 식은 수식 1과 같다.

수식 평형상수 식

평형상수는 세 가지로 이용할 수 있다. 첫 번째로 반응 진행 정도를 파악할 수 있다. 이는 평형상태에 도달할 때까지 그 반응이 얼마나 더 진행될지 파악할 때 사용된다. 속도는 알 수 없지만, 양적으로 반응을 통해 생성물을 얼마나 생성할 수 있는지 알 수 있다. 평형상수가 10-3보다 작으면 생성물이 반응물보다 적다는 것이다. 따라서 반응이 거의 일어나지 않는다. 평형상수가 10-3~103이면 반응물과 생성물이 어느 정도의 농도로 존재한다는 것이다. 따라서 반응의 약 50%만 진행되는 조건이다. 마지막으로 평형상수가 103보다 크다면 생성물이 반응물보다 많다는 것이다. 이는 반응이 거의 완결되었다는 것이다. 즉, 평형상수가 클수록 평형 상태에 도달하기까지 반응이 103쪽으로 우세하게 진행된다는 것을 알 수 있다.

참고자료

· 분석화학·기기분석, 신광문화사, 2000, p198~228.
· 기기분석, 녹문당, 2006, p16~25, p132~155.
· 일반화학, 자유아카데미, 2016, p429~475.
· 화학과 생명과학을 위한 물리화학, 자유아카데미, 2004, 12장.
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1145497&cid=40942&categoryId=32269