[화학실험] 반응속도에 미치는 온도의 영향

소개글

[화학실험] 반응속도에 미치는 온도의 영향에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험목적

실험원리

온도에 의한 반응속도

실험에 관한 고찰

본문내용

0.0077
0.003195
-2.0035
Ea : 2.6372 J/mol
≫ 기울기 = Ea / R
≫ Ea = 기울기 * R ( 8.314)
≫ Ea = 2.6372
3. 반응속도에 미치는 온도의 영향에 대해 설명하라.
화학반응은 반응하는 분자들 사이의 충돌의 결과로 일어난다. 반응속도론의 충돌이론에 따르면, 반응속도는 1초당 충돌하는 분자수, 혹은 분자 충돌 빈도수에 직접 비례한다고 예상할 수 있다.
화학반응이 일어나기 위해서는 충돌하는 분자들이 화학 반응을 시작하기 위하여 필요한 최소한의 에너지인 활성화 에너지 이상의 총 운동에너지를 가져야 한다. 온도를 높이게 되면 총 운동에너지가 증가하여, 활성화 에너지 이상을 가지는 입자들의 수가 증가 하게 된다. 그러므로 화학반응을 일으킬 수 있는 입자들이 증가하게 되어 반응속도도 증가하게 된다.
실험에 관한 고찰
이번 실험은 온도가 반응속도에 미치는 영향에 대한 실험 이였다. 아레니우스의 식에서 알 수 있듯이 속도상수가 크다는 것은 활성화 에너지가 작다는 것을 뜻하고, 마찬가지로 온도가 증가하면 속도상수도 커진다. 온도가 증가하게 되면 활성화 에너지 보다 큰 운동에너지를 가지는 분자들이 증가하여 서로간의 충돌이 많아지게 되어 반응속도가 커지는 것이다.
이번 실험에서는 온도에 따른 아세트산 메틸의 가수분해 양을 조사하여 반응속도와 속도 상수를 구해보고 마지막으로 활성화 에너지를 구해보았다. 아세트산 메틸은 에스테르 화합물로 산 촉매 하에 카르복시산과 알코올로 분해된다. 이번 실험에서는 1N HCl를 산 촉매로 사용하였다. 아세트산 메틸이 가수분해 되면 아세트산과 메탄올로 분해된다. 페놀프탈레인을 넣고 NaOH로 적정하게 되면 아세트산의 양을 알 수 있다. 아세트산 메틸과 아세트산은 1:1 반응으로 아세트산의 양이 아세트산 메틸의 가수분해 된 양과 동일 하게 된다. 1N HCl에 아세트산 메틸 5ml를 넣고 파라필름을 이용하여 마개를 막아 항온조에 나두게 되는데 그 이유는 마개를 닫음으로써 용액의 온도가 유지되고 항온조에서 삼각플라스크가 뒤집히는 것을 방지하기 위해서이다. 15분간 방치 후 항온조의 온도와 용액의 온도가 같아졌을 때, 아세트산 메틸 5ml와 1N HCl 100ml이 섞은 용액을 재빨리 5ml 채취하여 75ml의 얼음물이 담긴 플라스크에 넣고 페놀프탈레인을 떨어뜨리게 된다. 처음에는 페놀프탈레인의 색깔이 무색이 되었다가 NaOH로 적정하게 되어 당량점에 도달했을 때는 붉은색으로 변하게 된다. 이렇게 하여, 아세트산 메틸이 가수분해 된 양을 알 수 있다. 얼음물에 넣어는 이유는 적정 시간대에 아세트산 메틸이 더 이상 가수분해 되는 것을 막기 위해서 이다. 시간을 늘려 갈수록 NaOH의 양은 증가하게 되는데 그 이유로는 시간이 지날수록 아세트산 메틸이 계속 가수분해 되어 아세트산의 농도가 진해지기 때문이다.
이 실험의 결과로 온도가 높아짐에 따라 속도 상수 k의 값은 증가하는 것을 볼 수 있다. 그래서 가수분해 되는 아세트산 메틸의 양이 증가하게 되는 것이다.

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