[화학생명공정실험]회분식 반응기를 이용한 반응속도 상수의 결정

소개글

화학반응속도는 반응계의 온도, 압력, 조성, 촉매 등의 반응조건에 따라 변화하는데, 이 중 반응속도에 미치는 온도의 영향을 조사하기 위하여 Ethyl acetate의 hydroxide에 의한 검화반응(sponification)을 여러 온도에서 행하여 각 온도에서의 반응속도 상수를 비교해보는 실험레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 이론 및 원리
1.1. 반응속도
화학 반응이 일어날 때 반응물과 생성물의 농도는 시간에 따라 변화한다. 반응이 진행됨에 따라 반응물의 농도는 감소하고 생성물의 농도는 증가한다. 반응속도는 다음과 같이 정의 된다.
따라서 반응물질의 농도가 진할수록 반응속도는 빨라진다.
반응물질의 농도증가 → 단위 부피 속의 입자의 수가 증가 → 충돌횟수 증가 → 반응속도 빨라짐

<중 략>

4. 실험 방법
가) 시약 제조
1) 0.03M NaOH 수용액 250㎖
MW = 40g/㏖, 당량수 1이므로 노르말농도(N) = 몰농도(M), 순도 95%
NaOH 0.32g을 넣은 후 250㎖까지 증류수를 첨가하여 제조
2) 0.02M Ethyl Acetate 수용액 250㎖
MW = 88g/㏖, 당량수 1이므로 노르말농도(N) = 몰농도(M), 순도 95%
Ethyl Acetate 0.46g을 넣은 후 250㎖까지 증류수를 첨가하여 제조
3) 0.05M HCl 수용액 25㎖
MW = 36.5g/㏖, 당량수 1, 밀도 = 1.18g/㎖, 순도 35%
증류수에 HCl 2.21㎖를 넣은 후 500㎖까지 증류수를 첨가하여 제조

<중 략>

가. 실험 고찰
본 실험은 Batch reactor에서 반응속도에 영향을 미치는 온도의 영향을 조사하기 위하여 Ethyl acetate의 NaOH에 의한 검화반응을 여러 온도에서 행하여 각 온도에서의 반응속도 상수를 비교하는 실험이었다. 용액 제조부터 실험을 시작하였다. 용액 제조 시 넣어야 할 양을 미리 계산해와서 그대로 제조하였다. 제조를 완료한 용액들은 파라필름으로 날아가지 않게 해두었다.
물론 삼구플라스크에 용액넣고 예열 시 온도계 마개가 없는 곳도 파라필름으로 막아두었다. 삼구플라스크에 용액들을 넣고 반응시킬때, 두 용액의 온도를 같게 맞추었기 때문에 온도변화는 일어나지 않는다고 하였다. 결과를 보자. 이번 실험에서는 역적정을 사용했다. 결과물을 채취하고 HCl을 넣어주는데, 이는 더 이상의 NaOH에 의한 반응을 막기 위해 HCl로 중화시켜 반응을 고정시키는 것이다.

참고 자료

Elements of Chemical Reaction Engineering 4th Edition, H. Scott Fogler
Eatch Reactor(BR): ㏖e Balances – Informit
물리화학실험, 이문득 저, 자유아카데미
일반화학1, 일반화학교재연구회, 자유아카데미