화학평형상수의 결정(결과)

소개

화학평형상수의 결정(결과)
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목차

화학평형상수의 결정(결과)

1. Abstract (요약)
☐ 화학평형(Chemical Equilibrium)
☐ 화학평형의 법칙
☐ 비색법

3. Experimental (준비물 및 실험방법)
☐ 준비물
☐ 실험방법

4. Results (실험 결과)
1) 실험 결과
2) 평형농도 및 평형상수 계산식
3) 평형농도 및 평형상수

5. Question (문제)
1) 사용하는 시험관의 지름이 동일해야 하는 이유는 무엇인가?
2) 손으로 잡은 시험관이 체온에 의해 데워진다면 평형상수는 어떻게 되겠는가?

6. Discussion (토의 및 고찰)

☐ 평형상수(Equilibrium Constant)의 이해
☐ 실험결과 처리

7. References (참고문헌)

본문내용

1. Abstract (요약)

‘화학평형상수의 결정’에서는 평형상수는 반응 혼합물이 평형에 도달하기 위해 진행하는 방향을 예측하고, 평형에 도달한 후 반응물과 생성물의 농도를 계산하는데 사용된다는 것과 화학평형의 법칙을 이해하는 실험을 한다. 이번 실험에서는 화학평형의 법칙을 이용하여 평형상수를 결정하게 되는데, 평형상수를 구하기 위해서 Fe(NO3)3와 KSCN시약을 이용한다.
Fe(NO3)3 용액을 점점 묽게 하여 만든 2~6번 용액과 1번 시험관인 0.002M KSCN용액과 0.2M Fe(NO3)3 용액을 각각 5.0mL를 취하여 섞은 FeSCN2+표준용액과의 색이 같아졌을 때의 1번 시험관의 높이를 구한다. 이렇게 해서 구한[FeSCN2+]의 농도를 이용하여[Fe3+]와 [SCN-]의 농도를 구하면 화학평형의 법칙을 통해 평형상수를 구할 수 있다.
이 실험을 하기 위해서 우선 번호를 매긴 시험관 6개를 실험관 꽂이에 나란히 세운 후 5mL 피펫을 사용하여 0.002M KSCN 용액을 5mL씩 취하여 각 시험관에 담는다. 그리고 0.2M Fe(NO3)3 용액을 피펫을 사용하여 5.0mL 취하여 1번 시험관에 넣고 흔드는데 이 용액이 FeSCN2+표준용액이다.

25mL 눈금실린더에 0.2M Fe(NO3)3 용액 10mL를 채우고, 여기에 증류수를 가하여 전체 부피가 25mL가 되도록 한 후 이것을 100mL 비커에 옮겨 잘 섞은 다음, 이 용액 5.0mL를 취하여 2번 시험관에 넣고 흔들어 잘 섞는다. 3번 시험관부터는 위의 과정을 반복하는데 과정을 되풀이 할 때마다 눈금실린더와 비커를 깨끗이 씻는다.
6개의 시험관을 위의 과정 모두를 반복한 후, 1번과 2번 시험관 둘레에 각각 종이를 감고 테이프를 붙여 아래와 윗면이 뚫린 실린더 모양으로 만들어 바깥 빛을 차단한다. 종이를 감지 않고 관찰한 경우와 종이를 감아 빛을 차단한 경우에 눈으로 확인할 때 색이 같아지는 지점이 달라보였다.
흰 종이 위에 두 시험관을 나란히 세운 후, 위에서 내려다보면서 두 시험관에 든 용액의 색이 같아질 때까지 스포이드로 1번 시험관에 든 용액을 빈 시험관에 옮긴다. 그리고 난 후 시험관을 두른 종이를 벗겨내고 1번 시험관 용액의 높이(ℓ)를 자를 이용하여 측정한다. 같은 과정을 3~6번 시험관에 반복한다. 실험을 마친 후 색이 같아졌을 때 1번 시험관 용액의 높이를 이용해[FeSCN2+]의 농도를 구하고, 이를 이용해[Fe3+]와 [SCN-]의 평형농도를 구한다. 화학평형의 법칙을 이용해서 평형상수를 구해보았더니 시험관 1, 2, 3, 4, 5, 6에 대해 각각 0, 206, 49.66, 11.34, 9.04, 3.83으로 점점 작아졌다. 이는 앞으로 정반응으로 더 반응이 진행됨을 의미한다.

참고자료

· ‘화학평형상수의 결정’ 프린트물