일반화학실험 A+ 레포트 평형상수의 결정

소개

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목차

1. 실험 목적

2. 실험 원리
(1) 화학 평형
(2) 반응 속도와 평형 사이의 관계
(3) 평형상수식
(4) 평형 상수
(5) 착이온 평형(착물, 착이온, 착이온 평형)
(6) 비색법

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

4. 실험 방법

5. 결과
(1) 초기 농도, 용액의 높이, FeSCN2+의 농도
(2) 평형 농도 및 평형 상수

6. 고찰
(1) 자유 고찰
(2) 1번 Test tube에서 Fe3+와 SCN-의 초기농도 그리고 실험에서 구한 평형상수를 이용하여 1번 Test tube에 있는 Fe3+, SCN-, FeSCN2+의 평형 농도를 구하여라. 이로부터 처음에 넣었던 이온은 전부 FeSCN2+로 변했다고 가정한 것은 타당한지 생각해보라.
(3) 만일 실험의 반응이 〖Fe〗^(3+) (aq)+2〖SCN〗^-↔Fe〖(SCN)〗^(2+)이라면 평형 상수는 어떻게 바뀌겠는지 구하여라.

본문내용

겉보기에 화학 반응이 일어나지 않는 것 같은 반응 용기 안에서도 화학 반응이 부단히 일어나는데, 단지 정반응 속도와 역반응 속도가 같아서 시간이 지나도 농도가 변하지 않기 때문에 반응이 일어나지 않는 것처럼 보이는 것이다. 이것처럼 반응물과 생성물의 농도가 시간에 따라 변하지 않는 상태를 화학 평형 상태라 한다.
화학 평형 상태일 때는 반응물이 생성물로 변하거나 혹은 생성물이 반응물로 변화하는 화학 반응이 끊임없이 일어나는데, 정반응과 역반응의 속도가 같아지고 반응물과 생성물의 농도가 시간에 따라 달라지지 않는다. 유사한 현상으로 물리적 평형에서 두 물질이 물리적 상변화 속도가 같아지고 평형 상태에서의 일정하게 유지가 되는데, 화학 평형과 물리적 평형은 다른 점이 존재한다. 화학평형은 서로 다른 화학 물질들의 농도의 균형이며, 서로 다른 화학 물질들 사이의 화학 반응 속도의 균형에 의해서 결정이 되는 것이다. 화학 평형 상태는 주어진 조건 즉, 온도와 압력에서 하나의 고유한 숫자로 나타낼 수 있으며, 이것을 평형 상수라고 한다.
화학 평형에 영향을 주는 요인들이 존재하는데, 실험을 통해서 우리가 직접 조절할 수 있는 변수는 농도, 압력, 부피, 온도가 존재하고, 이 변수에 따라서 화학 평형은 크게 영향을 받아 값이 변화한다. 르샤틀리에 원리는 이 요인이 화학 평형에 어떤 영향을 주는지를 설명하며, 농도, 압력, 부피, 온도는 모두 화학 평형에 영향을 주는 인자들로 화학 평형 상태에 있는 반응계의 변수가 달라지면 반응계는 평형상태에서 벗어나기 때문에 시간이 지나면(어떤 반응은 순간적으로, 어떤 반응은 매우 오랜 시간에 걸쳐서) 평형상태에 이르게 된다. 르샤틀리에 원리에 의했을 때 새로운 평형 상태는 외부의 자극을 상쇄하려는 방향으로 조절이 된다.
이와는 다르게 촉매를 사용하면 느리게 일어나는 화학 반응을 빠르게 일어나도록 유도할 수 있고, 일반적으로 촉매는 반응 속도만 변화시키기 때문에 화학 평형 자체에는 영향을 주지 않는다.

참고자료

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