일반화학실험 화학평형상수 구하기 예비, 결과보고서

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목차

1. 초록
1) 실험 목표
2) 실험 이론
3) 실험 기구 및 시약
4) 실험 방법
5) 실험 결과

2. 실험 결과 정리
1) 초기농도(a, b) 구하기
2) [〖FeSCN〗^(2+)]의 농도(x) 구하기
3) 평형상수 (K) 구하기

3. 결론

본문내용

- 실험 목표
색을 비교하는 방법(비색법)을 이용해 착이온의 농도를 알아내어 착이온 생성반응의 평형상수를 결정한다.

- 실험 이론
1) 화학평형
화학반응의 종류에는 한쪽 방향으로만 진행하는 비가역반응과 양쪽 방향으로 진행하는 가역반응이 있는데 대부분은 정반응과 역반응이 있는 가역 반응이다. 화학평형상태란 가역반응에서 정반응 속도와 역반응 속도가 같아서 겉보기에 반응이 진행되지 않는 것처럼 보이는 상태를 의미한다. 또한 반응계에 있는 각 물질들의 농도는 변하지 않고, 일정하게 유지된다. 화학평형상태의 특징은 시간에 따라 반응물질의 농도는 감소하고 생성물의 농도는 증가하다가 평형에 도달하면 농도가 일정하게 유지되는 것과, 반응물질과 생성물질이 공존하고 있는 상태이고, 외부조건의 변화가 없어야 평형상태를 지속적으로 유지할 수 있다는 것이다.
2) 평형상수
화학평형의 법칙은 온도가 일정할 때 평형상태에 있는 반응계에서, 반응물질의 몰농도의 곱과 생성물질의 몰농도의 곱의 비는 항상 일정하다는 것이다. 여기서 상수 K를 이 반응의 평형상수라고 하며 다음과 같이 표현한다.
aA+bB⇆cC+dD
K=([〖C]〗^c 〖[D]〗^d)/(〖[A]〗^a 〖[B]〗^b )
이 값은 농도, 압력, 부피의 변화와는 무관하고 주어진 온도에서 각 반응에 대해 고유의 값을 가지게 된다. 평형상수(K)는 반응 혼합물이 평형에 도달하기 위해 진행하는 방향 예측과, 평형에 도달한 후 초기 농도로부터 평형 농도 계산, 반응의 진행 정도를 결정할 때 이용된다.
질산철 〖Fe(〖NO〗_3 )〗_3 과 티오시안산 칼륨 KSCN을 반응시키면,
〖Fe^(3+)〗_((aq)) ＋ 〖SCN^-〗_((aq) ) ⇌ 〖FeSCN^(2+)〗_((aq)) (붉은색 착이온)
가 되는데, 위 반응의 평형상수는 아래와 같다.
K=([〖FeSCN〗^(2+)])/([〖Fe〗^(3+) ][〖SCN〗^-]) = x/((a-x)(b-x))

참고 자료

금오공과대학교, 일반화학실험, 사이플러스, 151p~158p, 2016
노흔효, [2021-2] 일반화학실험2 6주차 화학평형상수 구하기, 2021.10.19, https://polymer.kumoh.ac.kr/polymer/sub0603.do?mode=view&articleNo=328194&article.offset=0&articleLimit=10