일반화학실험2 결과보고서 실험 20. 화학반응속도 - 시계반응

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목차

I. 실험 데이터 및 처리

II. 실험 결과에 대한 고찰

III. 다음의 질문에 답하시오.
1. Landolt 시계반응에서 녹말은 무슨 역할을 하는가? 또한 황산은 무슨 역할을 하는가?
2. 이번 실험에서는 IO3-에 대한 반응차수만을 결정하였다. HSO3-에 대한 반응차수를 구하려면 어떠한 실험을 해야 하는지 설명해 보라.
3. 일반적으로 화학반응식의 계수(stoichiometric coefficients)와 반응차수(reaction orders)는 서로 같지 않다. 그 이유는 무엇인가?
4. 반응속도에 영향을 미칠 수 있는 요인에는 어떠한 것들이 있는가?

본문내용

계산 과정

1) 묽힌 용액 A의 농도

묽힌 용액 A에는 428g의 KIO3를 200ml의 증류수로 용해한 후 증류수를 더 첨가하여 제작한 1L 용액이다.
KIO3의 몰질량은 214g/mol이다.

용액의 몰 농도를 구하면
몰농도 = {4.28g/(214g/mol)}/1L = 0.02mol/1L = 0.02M

2) HSO3- 의 초기농도

용액 B는 녹말 4g에 0.21g의 NaHSO3, 5ml의 H2SO4를 가하여 만든 1L 용액이다. HSO3-이온은 NaHSO3로부터 생성된다. 따라서 HSO3-의 초기농도는 0.21g의 NaHSO3를 이용하여 계산할 수 있다.

NaHSO3의 분자량은 104.061g/mol이다.
H2SO4의 분자량은 98.079g/mol이다.
HSO3-의 몰질량은 81.0711g/mol이다.

NaHSO3의 몰수 = 0.21g/(104.061g/mol) = 0.00202mol이다.
HSO3-의 몰수도 0.00202mol이다.

HSO3-의 몰농도 = 0.00202mol/1L = 0.00202M이다.

[HSO3-]0 = _______0.00202_____________ mol L^(-1)

<중 략>

실험 결과에 대한 고찰

이번 실험에서는 Landolt iodine 시계반응(clock reaction)의 반응속도를 측정하여 반응차수를 결정할 것이다. 시계반응은 반응의 종료 시점에서 반응 용액에 갑작스러운 색 변화가 나타나므로 편리하게 반응시간을 측정할 수 있다. Landolt iodine 시계반응은 가장 잘 알려진 시계반응의 하나로, iodate(IO3-) 이온과 bisulfite(HSO3-) 이온 사이의 반응에 기인하며 반응의 메카니즘은 다음과 같다:

IO3- + 3 HSO3- → I- + 3 H+ + 3 SO42- (3a)

참고 자료

없음