흡광도를 이용한 평형상수의 측정

소개글

흡광도를 이용한 평형상수의 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

3. 실험 제목
4. 실험 이론
5.참고 문헌
6.실험절차
7.결과 및 토의

본문내용

38
0.564
0.443
0.299
0.177
0.091
농도/A알짜
0.338753
0.35461
0.3386
0.334448
0.282486
0.274725
A\'
2.952
2.82
2.953333
2.99
3.54
3.64
(1-Q)/Q
0.223334
0.297736
0.222626
0.203472
-0.02553
-0.05812
logKd
-5.651044
-5.52617
-5.65242
-5.6915
Kd
2.233×10-6
2.98×10-6
2.23×10-6
2.03×10-6
logKd의 평균값 : -4.3697
Kd의 평균값 : 4.311×105
위의 표의 값을 구하는 방법 (pH3 완충용액 중 농도가 0.25인 것을 예를 들어 풀면)
흡광도는 농도의 값에 비례하므로 흡광도를 농도로 나눠주면 일정농도에서 흡광도를 구할 수 있다.
이번 실험은 용액에서 일어나는 화학반응의 평형상수를 분광 광도계 측정으로 결정하고 화학반응은 약산 물감지시약 메틸오렌지의 수용액에서의 해리 반응이다.
평형상수는 반응의 반응물과 생성물의 농도를 측정하여 결정할 수 있다.
이라는 반응에서의 평형상수 이다.
Beer-Lambert의 법칙에 의하면
A=abc(흡광도 = 흡광계수×용기의 두께×용액의 농도)이므로 물리화학, P.W.Atkins, P.499, 1988년, 3판
흡광도는 물질의 농도에 비례한다. 그러므로 물질의 흡광도를 알면 평형상수를 구할 수 있는 것이다.
우선 0.2M NaOH와 0.2M HCl를 각 파장에서의 흡광도(또는 투과도)를 구해 그 차가 가장 큰 파장 대략 530nm부근의 파장
으로 실험을 하는데 그 이유는 파장의 차이가 커야 흡광도가 크기 때문이다.
실험에서 410nm이후 파장의 투과도를 재지 않았는데 그 이유는 파장이 410nm가 넘으면 HCl의 투과도가 100을 넘었기 때문이었다. 투과도는 %이기 때문에 100을 넘을 수 없다. (투과도(T)=시료를 통과한 입사광의 세기/입사광의 세기)
이번 실험의 반응은로 나타낼 수 있으며, 이 반응에서의 평형상수에 로그를 취한 값을 구하는 식은 이다. 이것을 구해서 로그를 제거해 주면 평형상수 값을 구할 수 있다.
위의 식을 이용하여 평형상수 값을 구하면, pH3일때는 0.000814, pH5일때는 4.311×105 이다
이것으로 보아 pH가 증가할 수록 평형상수의 값이 작아진다는 것을 알수 있다. 이것은 생성물의 양이 반응물의 양보다 적어진다는 것을 의미한다.
그 이유는 메틸오렌지는 수소이온과 결합하여 다른물질을 만드는데, pH가 높아지면 용액속의 수소이온의 수가 적어진다. 그러면 메틸오렌지가 수소이온과 결합하는 숫자도 작아지므로 생성물의 양이 적어지는 것이다.
같은 농도에서 생성물의 양(H+와 M-)이 작아지면 자연히 반응물의 양(HM)이 많아지게 되므로 pH가 커지면 평형상수의 값이 커지는 것이다.
이번실험에서 3개의 평형상수를 구하지 못하였는데 그 이유는 파장 선택시 흡광도가 가장 높은 파장을 선택하지 못해 흡광도가 너무 작게 나와서 계산이 되지 않았을거라 생각한다.

키워드

흡광도를 이용한 평형상수의 측정,   분광법,   흡수분광법,   흡광도