화학반응 속도 - 활성화에너지 측정

소개글

화학반응 속도 - 활성화에너지 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

[1] 실험제목

[2] 실험목적

[3] 실험원리

[3] 실험순서

[4] 실험결과

[5] 토의및 고찰

본문내용

=
{ (-1.60)`-(-1.00) } over { (3.41-3.25) TIMES 10^{ -3 } }
= -3750
활성화 에너지(cal/mol) = (-2.303)(1.987)(slope) cal/mol
= (-2.303)(1.987)(-3750) cal/mol
= 17160.23 cal/mol
= 171.60 kcal/mol
③활성화 에너지그래프
[5] 토의 및 고찰
(1) 토의
① 촉매는 반응 엔탈피를 바꾸어 주지는 못하지만 활성화 에너지를 낯추어 준다고 한다. 그럼 촉매를 이용했을 때에는 활성화 에너지를 어떻게 계산해 주어야 하는가?
② Arrhenius식을 사용하지 않고 다른 방법으로 활성화 에너지를 구할 수 있는 방법은 없는가?
(2) 고찰
실험 결과를 보면 실험한 반응물의 온도에 따라서 반응 하는데 걸린 시간이 줄어드는 것을 알 수 있다. 이것은 활성화 에너지의 속도와 온도는 서로 비례한다는 원리를 증명할 수 있고 이유는 입자의 운동에너지는 온도에 의해 결정되는데, 온도가 높으면 반응에 필요한 충분한 에너지를 지닌 입자수가 증가한다, 그래서 온도가 놓을수록 입자들의 운동 에너지가 커져서 반응이 빠르게 진행된다. 또한 반응물의 농도가 진해지면 반응물간의 분자 충돌횟수가 그 만큼 증가한다는 것이기 때문에, 반응속도 또한 빨라진다. 계산을 통한 활성화 에너지의 값의 그래프를 보게 되면, 실험 과정 ①, ③, ② 순으로 활성화 에너지의 값이 작아지는데 이유는 ①, ③, ②순으로 점점 같은 부피의 용액 속에 [I-]와 [S2O82-]이온의 농도가 점점 줄어들기 때문이다. 그럼 ③, ② 실험과정에서는[I-]와 [S2O82-]이온의 농도가 같지 않느냐? 라고 반박할 수는 있지만 이것은 실험의 오차일수도 있고 또한 NaCl과 (NH4)2SO4
가 부촉매로 작용한 것이 아닌지 의심할 수 있다.
(3) 오차가나는 이유
① 실험에 사용되었던 메스플라스크가 실험 전에 다른 시약에 오염이 되어 있었을 수 있다.
② 두 반응물을 섞을 때 어느 순간부터 시간을 재는 것인지 확실히 몰라서 다 반응물을 섞고 나서부터 시간을 쟀는데, 이 부분에서 오차가 날수 있다.
③ 반응용액을 만들기 위해 시약의 질량을 전자저울로 쟀는데 이 과정에서
오차가 생겼을 수 있다.
④ 처음 항온조를 통해 반응용액을 35 로 유지해놨는데, 실험하는 도중에
빼 놓음으로 인해 반응용액의 온도가 내려갔을 수 있다.
⑤ 계산하는 과정에서 소수점 둘째 자리만 생각해서 계산해 주었는데, 그 과정에서 오차가 발생했을 수 있다.
⑥ 메니스커스와 시차오차로 인해 용액의 농도와 첨가시켜주는 시약의 오차가 발생했을 수 있다.
(6) 느낀 점
실험을 하고 결과 보고서를 작성하면서 활성화 에너지의 반응속도에 영향을 미치는 많은 요인들이 있다는 것은 이미 고등학교 시절에 배워서 알고 있었지만 ,이것을 수치화해서 나타낼 수 있다는 것이 참 신기하다. 자연이 질서에서 무질서 쪽으로 증가한다고 하지만, 이렇게 무질서로 향하는 데에도 일정한 질서 있는 법칙에 의해서 갈수 있다는 것을 깨달았다. 실험 결과가 정확한지는 잘 모르겠지만, 이론을 통해서 그래프를 보았을 때에 어느 정도는 만족을 할 수 있을 것 같다. 또한 앞에서 촉매를 언급했는데 이 실험에서
NaCl과 (NH4)2SO4 이 부촉매로 작용했는지 여부는 잘 모르겠는데, 이 부분을 참고자료를 더 찾아보고 촉매를 통해서 활성화 에너지를 구할 때에는 식의 어느 부분이 달라지는지 찾아 봐야 되겠다.( 아마도 식을 변함이 없을 것 같다. 왜냐하면 식을 나타내는 요인이 온도와 시간에 관해서만 나타내고 있지 촉매에 관해서는 나타내고 있지 않기 때문이다.)

키워드

활성화 에너지,   농도,   Arrhenius식,   아르헨니우스식