물리화학실험 화학평형의 온도 의존성 결과보고서

목차

1. 실험결과
2. 고찰
3. 참고문헌

본문내용

2. 고찰
이번 실험은 4-nitrophenol 이 해리되면 그 음이온이 노란색을 띠고, 410nm 부근에서 최고치에도달하는 흡수띠를 관찰할 수 있음을 이용해 해리상수를 여러 온도에서 구하여 Ka 의 온도의존성을 알아보고, 이 반응의 엔탈피를 구해보는 실험이다. 이들을 계산하기 위해서 각각20 ℃ ,35 ℃ ,45 ℃ ,55 ℃ 에서의 흡광도를 측정하였다. 원래의 4-nitrophenol 은 색을 띠지않지만 해리된 그 음이온은 노란색을 띠는데 4-nitrophenol 은 자외선을 흡수하지만 그 음이온은약 410nm 에서 흡수띠가 관찰되기 때문이다. 음이온으로 해리되면서 400~420nm 인 영역에서빛을 흡수하고, 약 410nm 파장에서 가장 큰 흡광도를 보이게 된다. 그 이유는 4-nitrophenol 이음이온으로 해리되면서 -결합의 길이가 증가함에 따라 Potential Energy 가 증가하기 때문이다. 따라서 410nm 부근의 파장 영역은 자색 영역인데 자신이 띠는 색의 보색 영역의 빛을 흡수하여흡수띠가 그 부근에서 최고치에 도달하게 된다. 그 파장(410nm)을 흡광도로 측정하면, 그 보색인노란색이 얼마나 진한지 수치로 알 수 있고, 4-nitrophenol 이 해리될 때 
가 생성되므로 우리는흡광도를 산해리상수 Ka, 즉 평형상수와 연관 지을 수 있다. 실험목적인 Ka 의 온도 의존성을알아보기 위해 온도만 변화를 시키고 나머지는 고정시켜야한다. 따라서 pH 역시 7 로 고정시켰다. pH 를 유지하기 위해서 pH 가 7 인 Buffer 용액을 이용해 pH 를 7 로 유지시켜 주었다. 지시약으로사용되는 4-nitrophenol 의 색이 변하는 범위가 pH 5.6~7.6 사이 이기 때문에 pH7 로 유지시켜줘야한다

참고 자료

물리화학실험(대한화학회) p77 ~ 81
P.Atkins, 『물리화학 10th』, Julio de Paula, James Keeler, 교보문고, p255~256
위키피디아, “Ostwald 희석법칙”, “Van’t hoff equation”, “르샤틀리에의 원리”
https://www.scienceall.com/category/science_learning/scidictionary/ - 평형상수와 온도의 관계