[A+ 만점레포트] 8. 시계반응 (일반화학실험2)

소개

레포트를 쓸 때는 잘 모를 수 있지만, 더 공부하고 바라본 이번 실험 레포트는 작성 당시의 생각보다 결과 계산과 고찰 모두 귀찮고 까다로운 부분이 많습니다.
19점 만점 중 고찰 부분에서 0.1점 감점되어 18.9점이었으며, 해당 부분 수정은 물론 다른 아쉬웠던 부분 역시 추가 수정해 더 완성도 있는 레포트를 완성했습니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 원리

3. 시약 및 기구
1) Reagent
2) Instrument & Apparatus

4. 실험 방법

5. 결과
1) 반응속도식 구하기
2) 활성화에너지 구하기

6. 고찰
1) 자유 고찰
2) 추가 고찰
2-1 식 17-1과 식 17-2의 반응이 있다고 하자. 반응 용기에 A, B, D를 넣고 반응시켰을 때 D의 초기 농도([D]0)가 A 또는 B의 초기 농도보다 크다면 A+B→C의 반응 속도를 구할 수 있겠는가?
2-2 실험에서 반응 2와 3의 경우, 반응과 직접적인 관련이 없는 KCl 또는 (NH₄)₂SO₄를 넣어주었다. 그 이유는 무엇인가? (2가지)

7. 참고문헌

본문내용

(1) 화학 반응 속도, 반응 속도식, 반응 차수, 속도 상수, 초기 반응 속도법
화학 반응 속도(reaction rate)는 단위 시간당 반응물 또는 생성물의 농도 변화이다. 3A+B→C+D의 반응이 일어난다고 가정할 때, 반응 속도 식은 식 1과 같이 나타낼 수 있으면 항상 양의 값을 가지기 때문에 반응물의 농도 변화량을 나타낸 항 앞에는 (-)를 붙여 주어야 한다. 식 1.
화학 반응은 분자들의 충돌에 의해 진행되기 때문에, 농도와도 관련이 있으며 이를 식으로 표현한 것을 반응 속도식(rate expression) 또는 속도 법칙(rate law)이라고 한다. 식 2에서 k는 속도 상수(rate constant)이고 x와 y는 반응 차수(reaction order)라고 하는데, 반응 차수는 반응 메커니즘에 의해 결정되므로 화학량론적 반응 계수와는 관련이 없다. 식 2.
시간이 흐를수록 반응 속도는 느려지게 되고 평형에 도달하면 시간에 따른 농도 변화 그래프의 기울기가 0이 되며 반응 속도가 0이 된다.
실험적으로 반응 차수를 얻는 방법을 초기 반응 속도법(method of initial rate)이라고 한다. 반응이 진행되면 농도 변화를 정확히 측정하기 어려우므로 초기 반응 속도법에서는 초기 반응 속도를 구하여 반응 차수를 결정한다. 두 화합물이 반응하는 경우에는 최소 세 번의 실험을 통해 반응 차수를 구할 수 있다. 각 실험의 반응 속도식을 이라고 두고 계산하면, , 와 같은 방식으로 반응 차수를 얻을 수 있다. 속도 상수는 반응 속도식에 반응 속도와 농도를 대입하여 얻을 수 있다.

참고자료

· 이홍인. (2019). 일반화학실험 (제1판 5쇄) 발행지: 자유아카데미
· Raymond Chang. (2022). 레이먼드 창의 일반화학 (제12판 수정판) 발행지: 사이플러스