[일반화학실험] 평형상수의 결정 : 화학반응이 평형상태에 도달했을 때 평형상태에서 존재하는 반응물과 생성물의 농도를 색을 비교하는 방법으로 측정하여 반응물의 평형상수를 결정한다.

소개글

[일반화학실험] 평형상수의 결정 : 화학반응이 평형상태에 도달했을 때 평형상태에서 존재하는 반응물과 생성물의 농도를 색을 비교하는 방법으로 측정하여 반응물의 평형상수를 결정한다.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.Title
2.Introduction
3.Principle & Theory
4.Apparatus & Reagents
5.procedure
6.Result
7.Discussion & Feeling

출처

본문내용

] 는 평형상태의 몰농도(Molarity) 이고, a,b,c,d 는 반응식의 계수이다.)
평형상태에서는 각 물질의 농도를 알면 평형상수를 구할 수 있다. 이번 평형상수의 결정 실험에서는 Fe(NO₃)₃용액과 KSCN 용액을 섞어 평형상태가 되면 짙은 붉은 색의 착이온인 FeSCN2+가 만들어지게 되고 (Fe3 (aq) + SCN (aq) FeSCN2 (aq)) 이때 시험관안의 용액의 색깔을 비교해서 평형상수를 구한다. 이때 사용 되는 방법이 비색법인데, 비색법이란 시료물질의 색조의 농담, 목적성분에 의한 발생반응을 이용하여 그것들의 투과량 또는 반사광을 표준색과 비교하여 측정하는 방법이다. 이 실험에서는 시험관안의 혼합용액의 양을 조절해가며 지켜보다가 색이 같아지면 높이를 측정해 평형상수 K를 구하는 것이다. 색이 동일해졌다는 것은 흡광도가 동일하다는 뜻인데 두 용액이 동일한 흡광도를 가질 때 흡광도는 용액의 농도와 두께(높이)에 비례한다는 Beer의 법칙을 이용해 표준용액과의 비교로 실험용액의 농도를 계산해야 한다.
시험을 시작하기 전에 먼저 필요한 용질의 양을 구하면
0.002M KSCN →
0.2M →
이를 가지고 먼저, 5개의 시험관에 번호를 붙이고 0.002M KSCN용액 5ml씩을 넣어준다. 그 다음, 1번 실험관에 0.2M 5.0ml를 눈금실린더로 측정해서 넣고 잘 흔들어 준다. SCN는 FeSCN²로 변환되었다고 생각하고 표준용액으로 사용한다. 이런 식으로 5번 시험관까지 채운다. 그 뒤 과정을 통해 나오는 결과를 Beer의 법칙 (표준용액두께 x 표준용액농도 = 실험용액두께 x 실험용액 농도)을 통해 농도를 구했다. 평형상수는 온도와 농도에 관계없이 항상 같은 값을 가져야 한다. 이론적으로는 실온에서 평형상수의 값이 126이다. 하지만 이 실험에서의 평형상수 평균은 113이 나왔다. 오차가 생긴 것이다.
오차가 생긴 이유에 대해 생각해 보았는데 첫 번째로 실온이 25℃라고 생각 했는데 아니었을 경우고 두 번째로는 실험과정에서의 측정 오류가 있을 수 있다. 눈금실린더로 정확하게 재지 않고 섞었을 경우, 시험관 안에 용액의 색깔을 잘못보고 측정해서 농도를 구했을 경우, 눈금실린더와 비커를 제대로 씻지 않아서 등의 사소하다고 생각 할 수 있지만 실험에 결과에 큰 영향을 줄 수 있는 요인들이다.
실험을 직접해보지 못해서 너무 아쉬운 실험이었다. 다음에 이 실험을 할 기회가 생긴다면 꼭 해보고 싶다. 완벽하게 실험을 이해하지도 못했고 실제 실험을 해보는 것과 다른 사람이 실험을 한 것을 사진과 표를 보면서 이해하는 것은 다르기 때문이다. 하지만 이번 실험을 통해 알지 못했던 이론들에 대해 많이 알 수 있었고 적용해 볼 수 있었던 유익했던 실험인 것 같다.
<출처>
일반 화학 실험-대한 화학회 (p.174~p.181)
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