[평형상수 결정] 예비레포트

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
(1) 가역반응과 평형상수
(2) 평형 상수와 자유에너지
(3) 르 샤틀리에의 원리
(4) Beer의 법칙
(5) 비색법

3. 실험 기기 및 시약

4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
동적 평형 상태에 있는 반응물들의 농도를 알아보고, 평형 상수를 계산한다. 이번 실험을 통해 평형상수와 자유에너지사이의 관계를 이해해본다.

2. 바탕 이론

(1) 가역반응과 평형상수

① 가역반응
가역반응이란 화학 반응에 있어서 반응물로부터 생성물로 정반응이 진행함과 동시에 생성물에서 반응물 뽁으로 돌아가는 역반응이 동시에 일어나는 반응을 말한다.
외부 조건(온도, 압력 등)에 따라 정반응과 역반응이 모두 일어나는 반응으로서 가역반응이 진행되면 궁극적으로 더 이상 반응이 진행되지 않고 반응물과 생성물의 농도가 시간에 따라 일정하게 유지되는 화학평형에 도달하게 된다. 평형 상태에 도달하면 반응물이 소모되지 않고 생성물 또한 만들어지지 않기 때문에 겉보기에는 화학반응이 진행되고 있지 않은 것처럼 보인다. 하지만 실제로는 정반응과 역반응의 속도가 정확하게 같은 속도로 일어나기 때문에 정지된 것처럼 보이게 되는 것이다. 이러한 상태를 동적 평형상태라고 한다.

② 평형상수
화학반응이 평형에 도달하면, 반응물과 생성물의 농도는 일정한 관계를 갖게 된다. 따라서 평형 상태에서의 각 물질의 농도를 알면 평형 상수 를 구할 수 있다. 평형상수는 온도만의 함수이므로 온도가 변하지 않는 조건에서 반응물이나 생성물의 초기농도, 압력과 상관없이 일정한 값을 갖는다.

< 중 략 >

(3) 르 샤틀리에의 원리
화학 평형 이동의 법칙으로, 열역학적으로 평형 상태에 있는 계에서 온도 또는 압력을 바꾸었을 때 평형 상태가 어떻게 이동하는 가를 보여주는 원리이다. 하나의 가역 반응이 평형 상태에 있을 때 평형에 관계하는 물질의 농도, 온도, 압력 등을 변경하면 그것의 평형을 맞추기 위해 정, 역 어느 한 방향으로 반응이 진행된다. 그렇게 새로운 평형에 도달하는 것이다. 농도, 온도, 압력에 따른 진행방향을 살펴보면 다음과 같다.

참고 자료

William L. Masterton 외 1명, 2014, ‘마스터톤의 일반화학 7판’, 사이플러스, 356-368p, 515-530p
2학년 1학기 화공 기초 이론 및 실험 실험노트
[네이버 지식백과] 자유에너지, 비색법 (두산백과)