[환경] 화학 레포트 Chemical Unit

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목차

1. 실험목적
2. 이론적 배경
3. 실험기구 및 시약
4. 표준용액 제조 및 실험 방법
5. 결과
6. Reference

본문내용

.316g의 KMnO4를 넣었는데, KMnO4의 분자량이 158이기 때문에 KMnO4의 당량수는 5이기 때문에 equivalent는 31.6이다. 우리 실험에서는 100mL기준이므로 0.316g을 넣어줘야 0.1N 용액이 된다. 이 0.1N용액을 2배 희석하면 100mL에 0.158g의 KMnO4가 들어가므로 0.05N 용액이 된다. 마찬가지로 0.1N 용액을 4배 희석하면 0.025N 용액이 된다.
KMnO4의 분자량은 158이기 때문에 100mL 기준으로 1.58g의 KMnO4가 들어가야 0.1M 용액이 된다. Na2C2O4의 분자량은 134이고 당량수는 2이다. 따라서 100mL 기준으로 0.1N 용액을 만들기 위해선 0.67g이, 0.1M 용액을 만들기 위해선 1.34g이 들어가야 한다.
반응속도상수는 온도가 증가할수록 커지기 때문에 온도가 증가할수록 반응속도도 빨라진다. 이번실험에서는 이러한 원리를 이용해 중탕을 통해 산화환원반응이 좀 더 빠르게 진행될 수 있도록 했다.
이번 실험에서 사용한 과망간산칼륨은 산화제로, 산성용액에서 환원제에 대해 다음과 같이 반응하므로 기존 용액을 산성상태로 만들어 주기 위해 H2SO4를 첨가하였다.
산성용액에서 KMnO4는 와 같은 반응을 한다. Na2C2O4는 와 같은 반응을 하는데, 이 두 반응식을 합쳐서 총 반응식을 만들면 다음과 같다.
원래 실험결과는 0.025N, 0.05N, 0.1N에 대해 각각 5mL, 10mL, 20mL의 0.025N KMnO4가 들어 갔어야한다. KMnO4와 Na2C2O4는 같은 노르말 농도일 때 1:1 반응을 한다. 실험에서 KMnO4 10mL, Na2C2O4 15mL가 들어갔으므로 반응을 안한 Na2C2O4 5mL가 남아있다. 따라서 0.025N로 적정할 때, 0.025N 용액이 들어간 플라스크는 5mL로 적정이 되고, 0.05N 용액이 들어간 플라스크는 10mL, 0.1N 용액이 들어간 플라스크는 20mL로 적정이 된다. 몰농도적정의 경우 두 용액의 당량비가 KMnO4 : Na2C2O4 = 5:2로 다르기 때문에 0.025M로 적정할 때, 0.025M 용액이 들어간 플라스크는 2mL로 적정이 되고, 0.05M 용액이 들어간 플라스크는 4mL, 0.1M 용액이 들어간 플라스크는 8mL로 적정이 된다. 10mL 0.025M KMnO4는 0.025mol/L×5×10mL×1L/1000mL=1.25×10^(-3)mol 이고, 30mL의 0.025M Na2C2O4는 0.025mol/L×2×30mL×1L/1000mL=1.5×10^(-3)mol이다. 0.025M KMnO4로 적정하므로 이 실험에서는 2mL로 적정된다.
7. 참고문헌
1) 환경공학개론/정명규 외 12/동화기술/2011/3판/p.84~85
2) 레이먼드 창의 일반화학/Raymond Chang/화학교재연구회/2010/10판/사이플러스/p.554-555
3) 이화학사전/이강석/청수서원/1999/p.577, p.214, p.80, p.1586
4) 화학대사전6/김창홍 외 5/도서출판 세화/2001/p.714

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환경,   화학,   레포트