평형상수의 결정

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평형상수의 결정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.Title : 평형상수의 결정
2.introduction
3.Principle & Theory (원리 및 이론)
4.Apparatus & Rerents (기구&시약)
5.Procedure (실험방법)
6.result (결과)
7. Discussion & Feeling

본문내용

고무관, 거름종이
5.Procedure (실험방법)
1) 5개의 심험관에 번호를 붙여서, 시험관대에 나란히 꼽아두고 새로 만든
0.002MKSCN용액 5ml씩 눈금실린더로 측정해서 넣는다.
2) 1번 시험관에 0.2M용액 5.0mL를 눈금 실린더로 측정해서 넣고 잘 흔들어 준다. 이 시험관의 SCN은 모두 FeSCN2+로 변환 되었다고 생각하고 표준 용액으로 사용한다.
3) 0.2M 10mL를10mL눈금 실린더로 측정해서 50mL눈금 실린더에 넣고 증류수 를 가해서 전체 부피가 25mL가 되도록 한다. 용액을 비커에 옮겨서 잘 섞은 다음 5.0mL를 덜어서 2번 시험관에 넣고 잘 흔들어 준다.
4) 3에서 만든 0.2M 용액 10mL를 취해서 같은 방법으론 묽힌 다음 5.0mL를 덜 어서 3번 시험관에 넣고 잘 흔들어 준다.
5) 같은 방법으로 묽힌 0.2M 용액을 5번 시험관까지 채운다. 용액을 묽힐 때 마다 눈금 실린더와 비커를 깨끗이 씻어야 한다.
6) 1번과2번 시험관을 종이로 둘러싸고 느슨하게 테이프를 붙여서 시험관 옆에서 빛이 들 어오지 않도록 만들어준다. 종이 속의 시험관이 움직일 수 있어야한다. 흰 종이 위에 두 시험관을 나란히 세운 후에 깨끗하게 씻어서 말린 빈 시험관을 하나 더 준비한다.
7) 1번과 2번 시험관을 위쪽에서 내려다보았을 때 두 용액의 색깔이 같아 질 때까지 드롭 퍼를 이용하여 1번 시험관의 용액을 빈 실험관에 한 방울씩 덜어낸다.
8) 시험관을 둘러싼 종이를 벗겨내고 밀리미터 단위의 눈금이 새겨진 그래프용지를 시험관 뒤에 세워서 1번과 2번 시험관에 들어있는 용액의 높이를 측정한다.
9) 3.4.5번 시험관에 들어있는 용액도 같은 방법으로 1번 시험관에 들어 있는 용액의 색깔 과 비교해서 그 높이를 측정한다.
6.result (결과)
시험관번호
혼합용액의 처음농도,M
색이 같아졌을 때의 높이
1
0.2
0.002
5.5cm
2
0.08
0.002
5cm
3
0.032
0.002
4cm
4
0.0128
0.002
2.8cm
5
0.00512
0.002
1.6cm
Fe3 의 농도는 MV = M'V' 로 구할 수 있다.
처음 Fe3 의 농도 0.2 × 10ml = x × 25ml x = 0.08
x × 10ml = x₁ × 25ml x₁= 0.032
x₁ × 10ml = x₂ × 25ml x₂= 0.0128
x₂ × 10ml = x₃ × 25ml x₃= 0.00512
2. 평형농도 및 평형상수
시험관번호
[FeSCN2]
[Fe3]
[SCN]
K
1
0.002
-
-
-
2
0.0022
0.0778
0.0002
141.3881
3
0.00275
0.02925
0.00075
125.3561
4
0.00392
0.00888
0.00192
229.9174
5
0.006875
0.00175
0.004875
805.8608
[FeSCN2] 는 식 C₁ = CL / L₁을 이용하여 구할 수 있다.
[Fe3]는 표1의 Fe3에서 [FeSCN2]의 농도를 빼준 값이다.
[SCN]는 표1의 SCN에서 [FeSCN2]의 농도를 빼준 값이다.
평형상수 K는 각 결과 값을 에 대입하여 계산한다.
7. Discussion & Feeling
가역반응을 할 수 있는 물질의 반응이 진행되면 반응은 평형에 달하게 된다.
물질이 평형상태에 이르면, 평형상수 K를 구할 수 있다. 앞에 이론에서 설명했듯이, 평형상수는 온도의 변화가 없다면 일정한 값을 갖는다.
이번 실험에서 알아본 것은 Fe3와 SCN 가 반응하여 생성되는 FeSCN2 착이온 (붉은색) 의 농도를 구하여 착이온 생성 반응의 평형상수를 결정하는 것이다. 착이온 생성 반응의 평형상수를 구하기 위해서 먼저 평형 상태에서의 Fe3, SCN, FeSCN2, 의 농도를 알아야만 한다. Fe3, SCN 의 농도는 MV = M'V'(일정성분비의 법칙)을 이용하여 구하였다. 착이온 FeSCN2의 농도는 비색법을 통해 구하였다.
실험 결과를 구하기 위해 필요한 값 중 L값은 눈으로 색을 비교해서 구하는 방법을 사용하였다. 표준용액과 다른 용액들의 색이 같아지는지 눈으로 비교해서 색이 같아질 때의 높이를 측정 하였는데 기계가 하는 일이 아니고 사람의 눈으로 확인해서 값을 측정하다보니 사람들 마다 약간의 차이가 있어서 어려움이 있었다.
시험관에 SCN-용액과 Fe3+용액의 측정에서 스포이드와 눈금실린더에서 눈에 의한 치수조정의 오차 그리고 스포이드 내에 잔액에 대한 오차가 있었고 비색법에 의한 실험 오차가 가장 컸던 것 같습니다. 그리고 시험관의 밑모양이 원기둥으로 일정한게 아니라 반구에 의한 용액의 양에 대한 생각없이 그저 시험관의 높이에 의한 치수만을 기입했으므로 오차가 가중된 것 같습니다.
그리고 시료의 양이 완벽히 같지 않았다. 시험관 5개에 KSCN을 옮겨 넣었을 때 5개의 실험관에 든 양이 모두 같았다고 할 수 없으며, 증류수와 Fe(NO3)3를 섞을 때도 항상 25mL가 되었다고 볼 수 없다. 특히 4,5,번 시험관에 Fe(NO3)3를 첨가하였을 때는 1,2,3번 시험관과 달리 부피가 컸다. 부피측정의 오류로 인하여 1,2,3번의 부피와 달랐던 것이다.
두번째는 색깔 비교에서이다. 우리는 비색법을 할 때 한 사람이 색깔을 비교했는데 그 농도가 정말 같다고 확신할 수 없다. 실험값에서 알 수 있듯이 4번 시험관의 색깔을 비교할 때는 거의 4cm의 표준용액을 덜어냈었다. 사람의 주관적인 시각을 의존하였기 때문에 오차가 발생할 수 있다.
세번째는 길이를 잴 때이다. 시험관은 밑바닥이 둥글기 때문에 자로 길이를 잴때 어려움이 있었다. 또한 유리로 되어있기 때문에 표면이 미끌미끌해 자로 직각을 맞추기가 어려웠다. 이렇듯 자의 시작점을 맞출 때나 길이를 잴 때의 시각에 따라 오차가 발생할 수 있었다.
이번실험은 사람의 손을 거치기 때문에 일어나는 여러 가지 원인으로 인하여 오차가 발생하였다. 이런 오차를 줄이기 위해서는 실험하는 사람에게 세심한 주의와 섬세함이 요구되어야 할 것이다. 이번 실험에서 잘못된 부분이 있었는데 시약을 만들면서 시약을 잘못 만들어 색깔이 구분될 수가 없었다. 이런 부분을 주의해야 될꺼 같다.

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