목차
1. 실험목적
2. 이론
3. 실험
4. 결과
5. 고찰
6. 결론
7. NOMENCLATURE
8. REFERENCE
2. 이론
3. 실험
4. 결과
5. 고찰
6. 결론
7. NOMENCLATURE
8. REFERENCE
본문내용
6
0.0006
4.422849
1666.667
3
6
16.2
0.00095
3.963316
1052.632
4
8
17.5
0.000625
4.382027
1600
5
10
17.2
0.0007
4.268698
1428.571
6
12
17.9
0.000525
4.55638
1904.762
7
14
17.9
0.000525
4.55638
1904.762
8
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17.5
0.000625
4.382027
1600
9
18
17.5
0.000625
4.382027
1600
10
20
17.9
0.000525
4.55638
1904.762
Ca계산 방법은 이다.
ln(Ca0/Ca)계산 방법은 이다.
0차 반응이라 가정한다면
위와 같은 그래프가 나온다.
1차 반응이라 가정한다면
위와 같은 그래프가 나온다.
2차 반응이라 가정한다면
위와 같은 그래프가 나온다.
5. 고찰
이번 실험 3. 초산에틸의 검화에서는 NaOH와 초산에틸을 반응시켜서 이 가수 분해 반응이 0차 반응인지, 1차 반응인지, 2차 반응인지 적분법을 이용하여 몇 차 반응인지 알아보는 실험이었다.
4. 결과에서 구해진 그래프를 보면 알 수 있듯이 실험의 결과를 알 수 없을 정도의 그래프가 나와 버렸다. 일단 이론적으로 생각해보면 이론적으로 초산에틸과 NaOH의 반응은 2차 반응 이므로 2차 반응일 때 가장 직선적인 그래프가 될 것이고 0차,1차 반응의 그래프는 2차 반응보다 아래로 떨어진 그래프 즉, 아래 그림과 같은 그림이 나올 것이라 예상 하였다.
그러나 실제 실험값에서는 전혀 이상한 지렁이(?)같은 그래프가 나오게 되었고 사실 우리가 구한 실험값에서는 몇 차 반응이니 예측을 할 수 없다.
4.결과의 표의 역적정한 NaOH의 값을 보면 이론적으로 시간이 지나면서 반응이 계속 일어나기 때문에 역적정한 NaOH값이 점점 줄어들어야 정상이다 하지만 여러 곳에서 시간은 지났지만 역적정 값이 늘어나는 곳이 많이 있었다. 이러한 오차의 원인에 대해서 생각해 보았다.
첫 번째 오차의 원인은 페놀프탈레인을 이용해 색의 변화를 눈으로 확인하여 적정을 확인하는 것이다. 페놀프탈레인은 산성에서 무색 중성에서 무색 염기성에서 붉은색으로 NaOH로 계속 적정하다 보면 용액이 점점 붉은 색으로 되는데 이 때 붉은색이 30초정도 지속되었을 때 우리는 적정이 완료 되었다고 생각하고 NaOH양을 적었는데 이 붉은색이 30초 정도 지속된다는 것 자체가 아무래도 우리 눈으로 확인하는 것이고 적정에 대해서 정확한 값을 확인 시킬 수 없는 것 같다. 또한 페놀프탈레인 자체가 약간 산성을 띄기 때문에 12개의 플라스크에 똑같은 양의 페놀프탈레인을 넣을 수 없기 때문에 약간의 차이가 생긴 것 같다.
두 번째 오차의 원인은 실험을 할 때 초기의 시간을 잡는데 있어서 너무 오랫동안 시간을 끌어서 이다. 즉 실험방법⑤를 하고 빨리 빨리 실험을 했어야 했는데 실험방법⑤를 하고 실험에 있어서 약간 헷갈리는 부분을 조교님께 물어보느라 시간이 엄청 지나서 실험방법⑧을 시작하였다. 아무래도 초기에 반응이 잘 일어날 테니 역적정한 NaOH값이 점차적으로 줄어들 것이고 우리가 실험 할 때는 아무래도 너무 늦게 실험방법⑧을 시작했으니 반응이 어느정도 일어난 상태에서 시작을 해버려서 점점 반응이 잘 안 일어나서 역적정한 NaOH양이 별로 차이가 없다고 생각된다.
세 번째 오차의 원인은 우리가 제조한 시약(HCl, NaOH, )이 정확하지 않다는 것이다.
이번 실험에서 필요한 시약은 0.05N HCl, 0.02N,0.05N NaOH, 0.02N 인데 모두 계산하여 필요 양을 구하여 만들었다.
계산 방법은
(0.02N)
NaOH(0.02N)
NaOH(0.05N)
HCl(0.05N)
으로 만들었다.
그러나 실험을 하는데 있어서 부피로 만드는 나 HCl은 정확하게 소수점까지 부피를 정밀하게 측정해서 얻는게 거의 불가능하며 NaOH의 조해성에 의한 영향을 없애야 하는데 실험실에서 사용하는 NaOH는 공용으로 계속 사용 하는 것으로 아무리 공기에 대한 접촉을 줄인다고 해도 완전히 차단하는 것은 불가능 하다. 우리가 퍼낸 NaOH의 순수한 양은 우리가 퍼온 NaOH g보다 더 낮은 g수를 가지게 될 것이다.
위와 같은 원인으로 우리가 제조한 시약의 정확성이 매우 떨어지게 된다.
실험결과에서 시간이 지났는데 오히려 역적정되는 NaOH의 양이 커지는 경우를 제외하고 그래프를 그려보면 아래와 같다.
실험에서 틀렸다고 생각되는 값들이 모두 사라져 버리니 아무래도 그래프는 그나마 가장 비슷하게 나온 것처럼 보인다. 그러나 단순히 그래프를 통해서 반응차수를 알아낼 수 없을 것 같다.
첫 공학실험이 끝났다. 첫 실험을 준비하다 보니 아무래도 퀴즈에 대해서도 준비를 많이 못하고 실험에 대해서도 준비를 많이 못해서 약간 결과 값이 엉망진창으로 나와 버렸다. 실험을 할 때 항상 페놀프탈레인을 이용하여 적정을 하게 되면 적정한 시약의 양이 엉망진창으로 나오는 것 같다. 아무래도 눈으로 보고 우리가 판단해서 적정 값을 구하는 것이기 때문에 오차의 원인이 가장 크게 나오는 부분인 것 같다.
반응차수를 구하는 방법에 미분법과 적분법이 있는데 이번실험을 통해서는 적분법을 사용하여 차수를 구했다. 다음번에 기회가 된다면 미분법을 이용하여 차수를 구하는 실험을 한번 해보고 싶다.
6. 결론
이번 실험을 통해서 NaOH와 초산에틸을 반응 시켜보았다. 이론적으로 이 두 시약의 반응은 2차 반응이고 실험을 통해 구한 값을 이용하여 우리가 직접 구해보려고 했으나 여러 가지 오차의 원인으로 인해서 이번 실험을 통해서는 ‘2차 반응이다‘라고 말할 결과 값이 나오지 못하였다.
7. NOMENCLATURE
기호
의미
기호
의미
N
노르말 농도
Ca
Ca의 농도
8. REFERENCE
① Wikipedia - 검색어 : phenolphthalein, hydrogen chloride, Ethyl acetate, sodium hydroxide
② 네이버 지식백과 : 페놀프탈레인, 염산, 초산에틸, 수산화나트륨, 역적정
③ 박균영 외 13명(2012) - 화학공학실험 - 국립공주대학교 - 실험 21. 초산에틸의 비누화 반응
0.0006
4.422849
1666.667
3
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0.00095
3.963316
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0.000625
4.382027
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0.0007
4.268698
1428.571
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0.000525
4.55638
1904.762
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0.000525
4.55638
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0.000625
4.382027
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0.000625
4.382027
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17.9
0.000525
4.55638
1904.762
Ca계산 방법은 이다.
ln(Ca0/Ca)계산 방법은 이다.
0차 반응이라 가정한다면
위와 같은 그래프가 나온다.
1차 반응이라 가정한다면
위와 같은 그래프가 나온다.
2차 반응이라 가정한다면
위와 같은 그래프가 나온다.
5. 고찰
이번 실험 3. 초산에틸의 검화에서는 NaOH와 초산에틸을 반응시켜서 이 가수 분해 반응이 0차 반응인지, 1차 반응인지, 2차 반응인지 적분법을 이용하여 몇 차 반응인지 알아보는 실험이었다.
4. 결과에서 구해진 그래프를 보면 알 수 있듯이 실험의 결과를 알 수 없을 정도의 그래프가 나와 버렸다. 일단 이론적으로 생각해보면 이론적으로 초산에틸과 NaOH의 반응은 2차 반응 이므로 2차 반응일 때 가장 직선적인 그래프가 될 것이고 0차,1차 반응의 그래프는 2차 반응보다 아래로 떨어진 그래프 즉, 아래 그림과 같은 그림이 나올 것이라 예상 하였다.
그러나 실제 실험값에서는 전혀 이상한 지렁이(?)같은 그래프가 나오게 되었고 사실 우리가 구한 실험값에서는 몇 차 반응이니 예측을 할 수 없다.
4.결과의 표의 역적정한 NaOH의 값을 보면 이론적으로 시간이 지나면서 반응이 계속 일어나기 때문에 역적정한 NaOH값이 점점 줄어들어야 정상이다 하지만 여러 곳에서 시간은 지났지만 역적정 값이 늘어나는 곳이 많이 있었다. 이러한 오차의 원인에 대해서 생각해 보았다.
첫 번째 오차의 원인은 페놀프탈레인을 이용해 색의 변화를 눈으로 확인하여 적정을 확인하는 것이다. 페놀프탈레인은 산성에서 무색 중성에서 무색 염기성에서 붉은색으로 NaOH로 계속 적정하다 보면 용액이 점점 붉은 색으로 되는데 이 때 붉은색이 30초정도 지속되었을 때 우리는 적정이 완료 되었다고 생각하고 NaOH양을 적었는데 이 붉은색이 30초 정도 지속된다는 것 자체가 아무래도 우리 눈으로 확인하는 것이고 적정에 대해서 정확한 값을 확인 시킬 수 없는 것 같다. 또한 페놀프탈레인 자체가 약간 산성을 띄기 때문에 12개의 플라스크에 똑같은 양의 페놀프탈레인을 넣을 수 없기 때문에 약간의 차이가 생긴 것 같다.
두 번째 오차의 원인은 실험을 할 때 초기의 시간을 잡는데 있어서 너무 오랫동안 시간을 끌어서 이다. 즉 실험방법⑤를 하고 빨리 빨리 실험을 했어야 했는데 실험방법⑤를 하고 실험에 있어서 약간 헷갈리는 부분을 조교님께 물어보느라 시간이 엄청 지나서 실험방법⑧을 시작하였다. 아무래도 초기에 반응이 잘 일어날 테니 역적정한 NaOH값이 점차적으로 줄어들 것이고 우리가 실험 할 때는 아무래도 너무 늦게 실험방법⑧을 시작했으니 반응이 어느정도 일어난 상태에서 시작을 해버려서 점점 반응이 잘 안 일어나서 역적정한 NaOH양이 별로 차이가 없다고 생각된다.
세 번째 오차의 원인은 우리가 제조한 시약(HCl, NaOH, )이 정확하지 않다는 것이다.
이번 실험에서 필요한 시약은 0.05N HCl, 0.02N,0.05N NaOH, 0.02N 인데 모두 계산하여 필요 양을 구하여 만들었다.
계산 방법은
(0.02N)
NaOH(0.02N)
NaOH(0.05N)
HCl(0.05N)
으로 만들었다.
그러나 실험을 하는데 있어서 부피로 만드는 나 HCl은 정확하게 소수점까지 부피를 정밀하게 측정해서 얻는게 거의 불가능하며 NaOH의 조해성에 의한 영향을 없애야 하는데 실험실에서 사용하는 NaOH는 공용으로 계속 사용 하는 것으로 아무리 공기에 대한 접촉을 줄인다고 해도 완전히 차단하는 것은 불가능 하다. 우리가 퍼낸 NaOH의 순수한 양은 우리가 퍼온 NaOH g보다 더 낮은 g수를 가지게 될 것이다.
위와 같은 원인으로 우리가 제조한 시약의 정확성이 매우 떨어지게 된다.
실험결과에서 시간이 지났는데 오히려 역적정되는 NaOH의 양이 커지는 경우를 제외하고 그래프를 그려보면 아래와 같다.
실험에서 틀렸다고 생각되는 값들이 모두 사라져 버리니 아무래도 그래프는 그나마 가장 비슷하게 나온 것처럼 보인다. 그러나 단순히 그래프를 통해서 반응차수를 알아낼 수 없을 것 같다.
첫 공학실험이 끝났다. 첫 실험을 준비하다 보니 아무래도 퀴즈에 대해서도 준비를 많이 못하고 실험에 대해서도 준비를 많이 못해서 약간 결과 값이 엉망진창으로 나와 버렸다. 실험을 할 때 항상 페놀프탈레인을 이용하여 적정을 하게 되면 적정한 시약의 양이 엉망진창으로 나오는 것 같다. 아무래도 눈으로 보고 우리가 판단해서 적정 값을 구하는 것이기 때문에 오차의 원인이 가장 크게 나오는 부분인 것 같다.
반응차수를 구하는 방법에 미분법과 적분법이 있는데 이번실험을 통해서는 적분법을 사용하여 차수를 구했다. 다음번에 기회가 된다면 미분법을 이용하여 차수를 구하는 실험을 한번 해보고 싶다.
6. 결론
이번 실험을 통해서 NaOH와 초산에틸을 반응 시켜보았다. 이론적으로 이 두 시약의 반응은 2차 반응이고 실험을 통해 구한 값을 이용하여 우리가 직접 구해보려고 했으나 여러 가지 오차의 원인으로 인해서 이번 실험을 통해서는 ‘2차 반응이다‘라고 말할 결과 값이 나오지 못하였다.
7. NOMENCLATURE
기호
의미
기호
의미
N
노르말 농도
Ca
Ca의 농도
8. REFERENCE
① Wikipedia - 검색어 : phenolphthalein, hydrogen chloride, Ethyl acetate, sodium hydroxide
② 네이버 지식백과 : 페놀프탈레인, 염산, 초산에틸, 수산화나트륨, 역적정
③ 박균영 외 13명(2012) - 화학공학실험 - 국립공주대학교 - 실험 21. 초산에틸의 비누화 반응
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