Spectrophotometric Measurement of an Equilibrium Constant

소개글

Scatchard 도표를 사용하여 cyclohexane에서 아이오딘과 피리딘의 착물 형성에 대한 평형 상수를 구한다.

목차

1. 실험 일시

2. 실험 목적

3. 실험 원리
3.1. 분광광도법
3.2. 화학평형
3.3. Scatchard 도표
3.4. 등흡광점
3.5. 반응식

4. 실험 기구 및 시약

5. 실험 방법

6. 실험 결과
6.1. 제조한 용액의 몰농도
6.2. 파장-흡광도 그래프
6.3. 평형상수 와 몰흡광 계수

7. 고찰

8. 참고문헌

본문내용

1. 분광광도법
분광광도법은 빛을 이용하여 화학 농도를 측정하는 기술을 총칭한다. 가시선의 흡수에 기초한 방법을 비색법이라고 한다. 광원에서의 빛을 프리즘 혹은 회절발을 이용하여 분광하고 그 결과 얻어지는 단색광을 시료 물질에 투사하여 그 시료의 광흡수 정도를 측정한다. 화학분석에 응용될 뿐 아니라, 산 ·염기의 이온화상수, 착염의 해리상수, 반응속도 등의 물리화학적 상수를 얻는 데 이용된다.

2. 화학평형
반응물이 100% 생성물로 전환되지 않고 생성물과 반응물이 일정한 비율로 존재하는 상태의 경우, 외부에서 관찰했을 때 반응이 정지된 것처럼 보인다. 이러한 경우 화학반응이 평형에 도달하였다고 한다. 이러한 현상이 나타나는 이유는 반응물이 생성물로 전환되는 속도와 생성물이 반응물로 전환되는 속도가 같기 때문이다. 따라서 평형 상태는 정지된 것이 아니고 정반응과 역반응이 계속 진행되는 상태이지만 두 반응의 속도가 같은 상태이다.

<중 략>

4. 등흡광점
한 흡광 화학종 X는 화학 반응 과정에서 종종 다른 흡광 화학종 Y로 변환한다. 만일 순수 화합물 X와 Y의 두 스펙트럼이 어떤 파장에서 서로 교차된다면, 이 화학 반응이 일어나는 동안 기록된 이들의 모든 스펙트럼은 등흡광점이라고 하는 동일한 한 점에서 교차될 것이다. 화학 반응 과정에서 한 개의 등흡광점이 관찰되면, 이것은 두 가지 주요 화학종만이 존재한다는 증거이다. 등흡광점은 이고, 가 일정할 때 얻어진다.

5. 반응식
I2와 I2・피리딘 착물은 가시광선을 흡수하지만 피리딘은 무색이다. 즉, 피리딘은 투과시키므로 아이오딘과 착물에 대한 흡광도를 측정한다. 아이오딘의 농도를 고정하고, 피리딘의 농도 변화에 따른 스펙트럼 변화를 분석하면 반응에 대한 K를 계산할 수 있다. 피리딘의 농도가 증가할수록 착물의 농도가 증가하고 아이오딘의 농도는 감소한다. 즉, 착물의 흡광도는 증가하고 아이오딘의 흡광도는 감소할 것이다.

참고 자료

Daniel C. Harris, 분석화학, 자유아카데미, 제8판, 474~476p
윤창주, 화학용어사전편찬회, 화학용어사전, 일진사, 2011, 사이클로헥세인
세화 편집부, 화학대사전, 도서출판 세화, 2001, 피리딘
두산백과 > 순수과학 > 화학 > 무기화학 > 할로겐 및 그 화합물 > 아이오딘