이온 세기 효과

소개

"[물리화학실험] 이온 세기 효과"에 대한 내용입니다.

목차

1. Title

2. Purpose

3. Theory
1) 용해도(solubility)
2) 활동도(Activity), 활동도 계수(Activity coefficient)
3) 용해도곱(solubility product)
4) 공통이온효과(common ion effect)
5) 평균 활동도 계수(mean activity coefficient)
6) 이온 세기(ionic strength)
7) Debye-Huckel law

4. Chemicals & Apparatus
1) Chemicals
2) Apparatus

5. Procedure

6. Data & Results
1) 0.1 N KSCN 용액 적정
2) 적정에 사용한 수용액에서 AgAc의 농도
3) 수용액 속 Ag+의 농도
4) 이온 세기
5) 평형상수 K
6) 활동도 계수

7. Discussion

8. References

본문내용

1. Title
Exp7. 이온 세기 효과

2. Purpose
수용액 속 염을 구성하는 이온의 이온 세기 변화로 인해 활동도 계수가 변하는 것을 이해하고, 평형상수와 용해도로부터 활동도 계수를 계산한다.
(구해야 할 물리량: 적정에 사용된 KSCN의 양, 수용액 속 AgAc의 농도, Ag+의 농도, 평형상수, 활동도 계수)

3. Theory
1) 용해도(solubility)
용해도는 일정한 온도, 일정한 양의 용매에서 녹을 수 있는 용질의 최대 양을 말한다. 보통 용매 100 g을 기준으로 용해도를 정의한다. 용해도를 초과해 가해진 용질은 녹지 않은 채로 용액 안에 남는다. 용해도는 용질과 용매 사이의 상호작용, 온도, 압력에 영향을 받는다. 일반적으로 용매의 분자와 용질 의 분자 사이의 인력이 강할수록 큰 용해도를 갖는다. 극성 분자와 극성 분자 사이에는 인력이 강하게 작용한다. 특히, 수소결합이 가능한 분자가 있는 경우 용해도가 매우 커진다. 반면 극성 용매에 녹은 용 질이 충분한 극성을 나타내지 않는다면 용해도가 작다. 이를 ‘like dissolve like’를 따른다고 말할 수 있 다. 이는 비슷한 성질을 가진 물질끼리 녹는다는 것으로, 극성 물질은 극성 용매에 대해 큰 용해도를, 비극성 물질은 비극성 용매에 대해 큰 용해도를 갖는다는 것을 말한다.
어느 온도에서 용해도만큼의 용질이 녹은 용액을 포화용액, 용해도보다 적은 양의 용질이 녹은 용액 을 불포화용액, 용해도보다 많은 양의 용질이 녹은 용액을 과포화용액이라고 한다. 포화용액에 추가로 용질을 넣어도 더 녹지 않는다. 용해도는 일반적으로 온도가 높을수록 크므로 과포화용액을 가열하면 과량의 용질이 녹을 수 있다.
용해도는 수용액에서 다른 종류의 전해질이 존재할 때 달라질 수 있다. 이는 공통이온 효과에 따른 결과이거나, 염을 구성하는 이온을 포함하는 화학반응에 따른 결과일 수 있다. 또한 이온 세기가 달라지며 활동도계수가 달라져 용해도가 달라질 수 있다.

참고자료

· PubChem, “silver acetate”, “sodium nitrate”, “nitric acid”, “potassium thiocyanate”, “Ammonium iron sulfate dodecahydrate”, “water”, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/ , (2024.04.05)
· Peter Atkins 및 안운선 옮김, 물리화학, 제11판, 교보문고, 2020, pp. 174~179
· 대한화학회, 물리화학실험, 청문각, 2판, 2000, pp.92~95
· Brown 외 5인 및 화학교재연구회 옮김, 일반화학 제14판, Pearson 및 자유아카데미, 2019, pp. 572~579
· Daniel C. Harris · Charles A. Lucy 및 강용철 외 8인 옮김, 분석화학 제 10판, 자유아카데미, 2020, pp.142~144