이온세기 ionic strength

목차

I. 요약(Abstract) 및 서론(Introduction)

II. 원리 및 방법

III. Data 및 Result

IV. 토 론 (Discussion)

V. 참고문헌 (Reference)

본문내용

7.4 ml = s M × 45ml
∴ s = 0.01644
에서
logK = -4.1820
∴ K=6.5766×
= 이므로
∴ = 0.4933
② 0.05M 의 결과
i. 농도
의 농도: 6M, 의 농도: 0.05M
ii. 이온 세기
I = 6.05
iii. 활동도 계수
1st 의 값 ⇒ log=
∴ =0.4928
2nd 의 값 ⇒
적정에 사용된 KSCN의 양 = 7.3ml
0.1M × 7.3ml = s M × 45ml
∴ s=0.01622
log0.01622 = 에서
logK= -4.1945
∴K = 6.3899×
∴=0.4928
같은 방법으로 결과계산함.
(최종결과)
d-water
0.05M
0.1M
0.2M
0.5M
KSCN의 부피
7.4 ml
7.3 ml
6.6 ml
7.5 ml
7.6 ml
HNO3의 농도
6M
6M
6M
6M
6M
NaNO3의 농도
0M
0.05M
0.1M
0.2M
0.5M
sAg+
0.01644
0.01622
0.01467
0.01667
0.01689
I
6
6.05
6.1
6.2
6.5
K
6.5766×10-5
6.3899×10-5
5.2228×10-5
6.7220×10-5
6.8470×10-5
1st (이론)
0.4933
0.4928
0.4926
0.4918
0.4899
2nd (실험)
0.4933
0.4928
0.4926
0.4918
0.4899
IV. 토 론 (Discussion)
(1) 이 번 실험은 AgAc를 녹이는데 많은 시간이 필요했다. 그냥 상온에서는 잘녹지않아서 거의 60℃이상이 되어야 어는 정도 녹았다. 열역학 평형상수 K는 일정한 P, T에서 이온의 농도, 다른 이온의 존재 여부와의 관계 없이 일정해야 한다. 하지만 실험적으로 구한 data 값에서 보듯이 일정한 열역학적 평형상수 값을 가지지 못하였다.
<열역학적 평형 상수>
AgAc(s) Ag+(aq) + Ac-(aq)
가 solid이므로)
식
여기서 첨자는 각 이온을 말하고, r과 C는 각각, 활동도 계수와 농도를 말한다.
①과 ②식에서, 열역학적 평형 상수는 다음과 같이 쓸 수 있다.
여기서 는 평균 활동도 계수이다. If, 다른 전해질로부터 생긴 공통이온이 없고, 다른 반응이 일어나지 않는다면 일 것이다. 또 그 값은 용해도 s와 같을 것이다.
위에서 알 수 있듯이, 열역학적 평형 상수(K) 값은 일정한 P, T에서라도 물질의 용해도에 의해서 영향을 받음을 알 수 있었다.
이번 실험의 K값이 일정한 값을 가지지 못한 것은 1g을 넣은 AgAc의 용매에 대한 용해도 차 때문일 것이다. 60℃이상의 물에 bottle을 담갔지만 AgAc는 어떤 것은 거의 용해되고 어떤 것은 조금씩 남아 있었다. 그래서 이 용액이 과포화, 포화, 불포화되었는지 객관적 판단 기준이 없어 알 수 없었다. 따라서, 용매에 AgAc가 녹은 정도에 따라서 그 농도 값이 결정되었을 것이다. 그러므로 열역학적 평형 상수(K)는 일정한 값을 가지지 않았다고 생각된다.
(2) 이온 세기를 나타내는 식은 다음과 같다.
이 식을 통해서 이온세기는 이온의 전하량이나 농도에 의해 값을 가진다는 사실을 쉽게 알 수 있었다. 그리고 실험에서 구한 이온세기 data 값에서 보듯이 의 농도가 증가할수록 이온세기도 따라서 증가한다는 사실을 확인할 수 있었다. 하지만, 이 실험에서는 전하량이 +1, -1의 값만을 가져서 이온의 전하량에 따른 이온 세기 변화는 실험을 통해서는 알 수 없었다.
(3) 활동도 계수를 구할 때 우리 조는 거의 실험값과 이론값이 같게 나왔다. 이것은 이론치와 실험치의 오차가 0.00001부터 발생하기 때문에 유효숫자를 4개로 보면 오차가 없게 측정되었다.
(4) 적정하는 과정에서 AgAc와 NaNO3 용액을 항온조 안에서 열적 평형을 유지하면서 적정해야 하는데 이렇게 실험하지 못했다. 왜냐하면 평형상수가 용해도에 영향을 받고 이 용해도는 온도에 영향을 받기 때문이다.
(5) Ag+이온의 농도는 용해도와 관련이 있는데 염의 용해도에 영향을 주는 요인으로는 다른 전해질의 존재. 공통 이온 효과, 이온세기 변화에 의해 생기는 염 속 이온들의 활동도 계수의 변화 등이 있다. 따라서 NaNO3의 농도가 증가할수록 AgAc와 반응하는 KSCN의 양은 감소하고 Ag+이온의 농도 역시 감소한다. 여기에는 물론 NaNO3는 수용액 상태에서 모두 이온으로 존재한다는 가정이 있어야 한다.
V. 참고문헌 (Reference)
* 물리화학실험 대한화학회 청문각 * 일반화학 *물리화학실험 한양대출판부

키워드

이온세기,   활동도계수,   Ionic Strength,   이온분위기,   Debye Huckel