[화공실험] Batch reactor를 이용한 반응속도상수의 결정 예비 : 반응속도에 미치는 온도의 영향을 조사하기 위하여 Ethyl acetate의 hydroxide에 의한 감화반응을 여러 온도에서 행하여 반응속도 상수 비교

소개글

[화공실험] Batch reactor를 이용한 반응속도상수의 결정 예비 : 반응속도에 미치는 온도의 영향을 조사하기 위하여 Ethyl acetate의 hydroxide에 의한 감화반응을 여러 온도에서 행하여 반응속도 상수 비교에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론
　1) 반응속도
　2) 반응차수
　3) 평균반응속도와 순간반응속도
　4) 감화반응과 반응속도식
　5) 속도식의 결정
　6) 미분법
　7) 적분법

4. 실험기구 및 시약

5. 시약제조

6. 실험방법

7. 결론

8. 참고문헌

본문내용

aleine 지시약
succinic acid.
3각 플라스크
1) NaOH
mol wt. 40.01
Ca(OH)2 와 Na2CO3 의 반응으로 얻어진다.
공기 중의 CO2 와 물을 흡수한다.
m.p. 310℃ d25 2.13
0.05 % pH 12 , 0.5 % pH 13 , 5 % pH 14
산 중화와 나트륨염 제조에 사용된다.
2) CH3COOC2H5
mol wt. 88.10
m.p. -83℃, b.p. 77℃, d 0.898
맑고 휘발성, 인화성 액체, 습기에 의해 서서히 분해.
25℃ 물 10㎖에 1㎖ 녹는다.
물과 azeotrope 형성
3) 페놀프탈렌 지시약
산과 알칼리를 구별하는 지시약(指示藥)으로서 알려져 있다. 화학식 C20H14O4, 무색 또는 약간 황색을 띤 백색 결정, 분자량 318.33, 녹는점 262～264℃, 고온에서는 승화한다.
에탄올에는 녹지만 에테르에는 잘 녹지 않으며, 물에는 거의 녹지 않는다. 산성 용액 속에서는 무색이며, pH 9 정도에서는 홍적색이 되고, 그보다 pH가 높은 알칼리성 용액에서는 그 색을 유지한다. 그 원인은 트리페닐메틸계에 특유한 것으로, 일반적으로 탄소원자가 다른 4 개의 원자와 결합해 있는 경우(산성형)에는 무색이고, 다른 3개의 원자와 결합하여 분자가 평면에 가까운 구조를 이루고 있는 경우(알칼리성형)에는 색을 지닌다고 하는 성질에 의한다. 1871년 A.바이어에 의해서 처음으로 합성되었으며, 프탈산무수물과 페놀을 가열축합하면 생긴다. 염기성 지시약으로 사용되는 외에 완하제로서 약품으로도 사용된다.
5. 시약제조
1) 0.03M NaOH 250 ml 제조
NaOH,MW = 40 g/mol
250 ml :
∴ 0.3g을 250 ml 증류수에 녹여 만든다.
2) 0.02M ethyl acetate 250 ml 제조
(CH3COOC3H5)MW = 88.11 g/mol 밀도 = 0.879g/ml
∴ 0.501ml를 250 ml 증류수에 녹여 만든다.
3) 0.05N HCl (35% 순도)
HClMW = 36.46g/mol 밀도 = 1.18g/ml
HCl 1당량이므로 노르말 농도와 몰농도가 같다.
250 ml :
∴ 1.103ml를 250 ml 증류수에 녹여 만든다.
4) 0.05N Ba(OH)2
[Ba(OH)2]MW = 171.48g/mol
Ba(OH)2는 2당량이다.
250 ml :
∴ 1.105g을 250 ml 증류수에 녹여 만든다.
※ 특히 수산화바륨은 증류수에 잘 녹지 않기 때문에 증류수를 조금씩 넣어서 잘 흔들어 주어서 녹여준다.
6. 실험방법
1) 항온수조에 500ml 3구 플라스크 반응기를 넣고, 이 반응기내에 농도가 정확한 0.03M-NaOH 수용액을 250ml 넣은 다음 교반기와 온도계를 설치한다.
2) 농도가 정확히 0.02 mol/l인 수용액 250ml를 500ml 삼각플라스크에 넣고, 마개를 한 후 항온수조에 담근다.
3) 양쪽의 수용액의 온도가 30℃가 되었을 때, Ethyl acetate 수용액을 3구 플라스크 반응기에 주입하고 교반하면서 반응을 개시시킨다.
4) 최초 반응 개시 후에 10분이 지나면 3구 플라스크에서 25ml의 시료를 채취하여 미리 0.05N의 HCl 용액 25ml를 넣어두었던 300ml 삼각 플라스크에 주입한다
5) 이 삼각 플라스크에 페놀프탈레인 시약을 2방울 첨가한 뒤, 0.05N의 Ba(OH)2 수용액이 들어있는 뷰렛을 이용하여 적정한다. 이 과정을 10분 간격으로 총 4회 반복 시행하며, 30℃에서의 반응이 모두 끝나면 3구 플라스크에 있던 용액을 버리고 위의 과정을 50℃에서 10분 간격으로 총 4회 반복 시행한다.
6) NaOH 및 Ba(OH) 용액농도는 succinic 산 표준용액으로 Phenolphthalein을 지시약으로 하여 적정한다.
7) 반응온도(항온조의 온도)를 30~50℃로 바꾸면서 4회에 걸쳐 실험을 반복 수행한다.
7. 결론
이번실험을 통해서 감화반응의 개요 및 속도결정단계에 대해서 알 수 있고 각 온도에 따른 반응속도의 변화를 살펴봄으로써 온도가 반응속도에 끼치는 영향에 대해 알 수 있으며 결과 Data를 분석하는 방법인 미분법과 적분법의 사용법을 알 수 있다.
8. 참고문헌
두산 백과
네이버 백과사전
화학공정실험 / 부산대학교 화학공학과
Chemical Reaction Engineering 4nd ed, H, Scott Fogler
www.chemmate.com (유효 충돌횟수 이미지, 반응차수 그래프)

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