물리화학실험 - 화학반응의 온도의존성

소개글

물리화학실험 - 화학반응의 온도의존성에 대한 보고서 자료입니다.

목차

없음

본문내용

될 때까지 15분간 기다린다.
⑤ 식초산 메틸 5L를 피펫으로 산 속에 넣고 혼합시간을 기록 한다.
⑥ 25℃에서는 10분후에 첫 시료를 취하여 두 시간 동안15분 간격으로 반응 혼합물
시료5L씩 꺼내어 얼음물75L와 섞어 페놀프탈레인을 첨가해 0.2N NaOH용액으로
적정한다.
⑦ 35℃에서는 5분후에 첫 시료를 취하여 한시간동안 10분간격으로 반응 혼합물
시료 5ml씩 꺼내어 75L와 섞어 페놀프탈레인을 첨가해 0.2N NaOH용액으로 적정한다.
5. 결과
* CH₃COOCH₃ 초기농도
* 35℃일때 CH₃COOH 농도
- 10분
- 20분
- 30분
* 35℃ 일때 남은 CH₃COOCH₃ 농도
- 10분
- 20분
- 30분
* 35℃ 일때 log[c]값
- 10분
- 20분
- 30분
* 기울기 k1
* 45℃ 일때 CH3COOH 농도
-10분
- 20분
- 30분
* 45℃ 일때 남은 CH3COOCH3 농도
- 10분
- 20분
- 30분
* 45℃ 일때 log[c]값
- 10분
- 20분
- 30분
* 기울기 k2
* 활성화에너지
값이 나오지 않는다.
6. 토의
이번 실험은 반응속도상수에 미치는 온도효과를 알아보고 반응속도상수-온도 자료로부터 활성화 에너지를 계산해 보는 실험이었다.
먼저 1N HCl 100ml과 식초산 메틸을 항온조에 넣고 온도 평형이 될 때까지 놔둔 후 식초산 메틸을 HCl에 넣고 10분, 20분, 30분마다 5ml를 취해 얼음물과 넣고 0.2N NaOH로 적정을 한다. 이때 얼음물을 넣는 이유는 적정을 하여도 색변화를 볼 수 없을 정도로 온도가 높은 용액이 물질과의 반응이 빨리 일어나기에 얼음물을 넣어줌으로써 물질과의 반응을 더디게 만드는 것이다. 이 실험에서의 반응은 식초산 메틸이 가수분해로 생긴 CH3COOH에 의해 생기는 H3O+의양을 NaOH로 적정하여 중화적정을 하였다.
대부분의 화학반응속도는 온도 증가에 따라 증가한다.
화학평형이란 화학 반응이 반응 원계가 전부 소비되고 있지 않고 종말점에 도달하는 경우, 이 계는 화학 평형에 달했다고 한다.
이때 전체 계의 자유에너지는 극소가 된다. 화학적 변화에 한정되지 않고, 증발, 용융 등의 물리적 변화의 상평형에 대해서도 화학평형이라고 하는 말이 이용된다.
평형 상태에 있는 계는 정지되어 있는 것이 아니라 정반응과 역반응이 같은 속도로 진행되고 있으므로 반응이 정지된 듯이 보이는 것이다. 따라서 어느 쪽이 한쪽의 반응을 억제하면 평형을 어긋나게 할 수 있다.
화학 반응의 시작에 필요한 최소에너지를 활성화 에너지, Ea라고 한다. Arrhenius는 대부분의 반응에서 온도 증가에 따른 반응속도의 증가는 비선형관계라고 지적했다.
대부분의 반응속도가 다음의 세 가지에 근거한 식을 따른다는 것을 발견하였다.
(a) Ea 또는 더 큰 에너지를 갖는 분자분율,
(b) 매 초당 충돌수,
(c) 적절한 방향을 갖는 충돌 분율
이들의 세 가지는 다음의 식에 포함되어 있다.
여기서 k는 속도상수이며 Ea는 활성화에너지, R은 기체상수(8.314J/mol-K), T는 절대온도이다. 잦음률 A는 온도가 변해도 일정하거나 거의 일정하다. Ea 크기가 증가하면 그에 요구되는 에너지를 가진 분자의 분율이 작아지므로 k값이 감소한다.
7. 결론
35℃에서의 기울기 값은 음수이고, 45℃에서의 기울기 값은 양수여서
log[c]값인 활성화 에너지의 값을 얻을 수 없었다.
8. 참고문헌
화학대사전 10 / 김창홍 외 5명 / 도서출판 세화 / 2001년 / 681p
일반화학[제10판] / Theodore L. Brown 외 2명 / 녹문당 / 2007년 / 563p,
566-567p

키워드

물리화학실험,   화학반응,   온도의존성,   화학반응의 온도의존성