실험보고서 - 열화상카메라로 측정하는 중화반응의 반응열

소개글

실험보고서 - 열화상카메라로 측정하는 중화반응의 반응열에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

2) 20ml을 비커에 넣고 교반기 위에 올린 뒤 마크네틱바를 넣고 교반한다.
3) 뷰렛으로 을 적정하면서 열화상카메라로 변화를 관찰한다.
와 적정
1) 을 뷰렛 50ml에 넣는다.
2) 20ml을 비커에 넣고 교반기 위에 올린 뒤 마크네틱바를 넣고 교반한다.
3) 뷰렛으로 을 적정하면서 열화상카메라로 변화를 관찰한다.
6. 실험가정
- 강산, 약산, 강염기, 약염기의 농도가 같다면 반응하는 알짜반응식이 같고 반응하는 양도 같기 때문에 반응열이 같다. 따라서 열화상카메라의 온도변화는 같을 것이다.
7. 실험결과
열화상카메라로 관찰한 적정온도변화 그래프
와 적정
와 적정
와 적정
와 적정
- 적정온도 변화 그래프 최고점 온도
최고점 온도(K)
와 적정
336(K)
와 적정
322(K)
와 적정
338(K)
와 적정
330(K)
열화상 카메라 사진
와 적정
와 적정
와 적정
와 적정
8. 토의
열화상 카메라로 관찰한 중화점에서의 반응열 차이를 보면 약간의 다름을 알 수 있다. 실험 전 가정에서는 산, 염기의 세기는 다르지만 산, 염기가 중화반응을 하는 농도가 같다면 반응열을 같을 것이라 생각했다. 중화반응의 알짜반응을 생각해보자.
이 알짜반응식을 보면 산, 염기의 세기와 관련이 없다는 것을 알 수 있다. 실제로 우리가 배운 이론에 의하면 중화적정이 일어나는 mol수는 같기 때문에 반응열이 같다고 생각했다.
하지만 위의 실험결과를 보면 약 10~20K정도의 온도 차이를 관찰할 수 있다. 이를 보고 우리가 놓친 부분에 대해 생각을 해보았다.
첫째는 변인통제이다. 만약 우리가 배운 이론이 정확하다면 실험결과도 동등하게 나와야 하지만 그렇지 않은 이유는 변인통제로 생각할 수 있다. 변인통제에는 적정을 할때의 적정액을 넣는 속도, 교반기를 돌리는 마그네틱바의 속도, 뷰렛의 온도 등을 생각할 수 있다. 그래프를 보면 온도가 올라가는 모양은 비슷하지만 적정액을 넣을 때의 속도는 같게 해주지 않았다. 적정액의 속도를 보정하지 않으면 적정액이 나오면서의 뷰렛과의 마찰력 등의 문제가 생긴다. 따라서 적정액이 떨어질 때의 에너지가 다르게 되고 이 에너지 차이가 반응열이 아닌 오차요인으로 작용할 수 있다. 마그네틱바의 속도도 마찬가지로 생각할 수 있다. 마그네틱바의 회전으로 생기는 구심력 등의 힘으로 인해 적정할 때의 온도가 영향을 받을 수 있다. 또 다른 변인통제는 정말로 모든 시약이 1이였을까의 문제이다. 시약을 만들고 나서 표정실험을 하지 않았기 때문에 이로 인해 오차도 발생할 수 있다.
둘째는 중화반응이 아닌 다른 구경꾼 이온들의 반응이다. 구경꾼 이온들이 이온 상태로 존재하여 반응열이 없다고 생각할 수 있지만 이 이온들 간의 인력도 있기 때문에 이로 인해 열이 발생했을 수 있다. 각각의 구경꾼 이온간의 상호작용에 대한 변인을 생각해볼 수 있다.
실험 가정과 다르게 나왔기 때문에 이에 대한 보정 실험을 해볼만한 가치가 있다. 그리고 실험에서 생각한 점은 열로 인한 중화점을 찾을 수 있다는 것이다. 실제로 용액의 농도를 모르는 미지시료의 농도를 알기 위해서 열화상카메라를 쓸 수 있다고 생각했다. 반응열로 인한 온도가 최대가 되는 점이 당량점이 될 수 있다. 일반 지시약을 사용하면 당량점이 아닌 종말점이 관찰되는 데 이 열화상카메라를 이용하면 정확한 당량점을 알 수 있다.
이렇게 실험 전 가정하고는 다르게 나왔지만 열화상카메라를 사용하므로써 시각적인 효과를 볼 수 있었다. 그리고 온도가 변하는 것을 직접 그래프로 볼 수 있기 때문에 학교 현상에서 교수-학습에 큰 도움이 된다 생각한다.
9. 참고문헌
http://www.gonewtech.co.kr/ 열화상카메라
네이버 백과사전

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실험보고서,   열화상카메라,   중화반응,   반응열