[무기화학실험 A+] 연속변화법 Continuous Variation Method

목차

1. 이론
2. 시약 및 기구
3. 실험 목적
4. 실험 방법
5. 주의사항
6. 실험 결과
7. 실험 관찰 사항 및 고찰
8. 참고문헌

본문내용

1. 이론
어떤 화학 반응에서 생성되는 생성물의 화학식을 결정해야 하는 경우가 종종 있다. 생성물이 안정하고 분리가 용이한 경우에는 원소 분석 같은 방법으로 비교적 쉽게 그 화학식을 결정할 수 있으나 생성물이 오직 용액 상태에서만 안정하거나 분리가 가능하지 않는 경우도 많다. 전이 금속 이온과 리간드로부터 착이온이 형성되는 경우도 있다.
이를 위해 “job's method”를 사용한다. job's method는 “연속변화법”이라고도 불린다. 연속변화법은 용액 중에서 착물 생성을 분광 화학적으로 검출하고, 그 착물의 조성을 결정하는 방법을 말한다. A 및 B 두 성분의 동일 농도의 용액을 만들어 이것을 전체 몰수가 일정하게 각종 비율로 섞은 용액으로 하여 같은 두께 액층의 그들 용액의 흡수 스펙트럼 사진을 동일 건판상에 찍고, 각 흡수단의 파장을 세로축으로, A, B의 조성비를 가로축으로 하여 그래프를 만들 때 A, B 사이에서 착물이 형성된다면 극대가 나타나고, 그 극대점이 생성된 착물의 조성비를 나타내는 것으로 하였다.

위의 균형 화학식에서 반응 계수를 a로 모두 나누면 다음 식을 얻는다.

여기서 k=b/a이고 m=c/a이다. 우리의 목표는 A에 대한 B의 몰 비율, 즉 k값을 실험적으로 결정하는 것이다. 이를 위해여 연속변화법에서는 B의 몰분율을 0에서 1까지 다양하게 변화시키면서 동시에 A와 B의 몰수의 합은 동일하게 유지되는 일련의 용액을 사용한다. A의 몰수에 대한 B의 몰수 비율이 정확히 k값과 일치할 때에 생성물이 최대량 형성될 것이다. 그리고 B의 몰분율에 따른 생성물의 양을 도식할 때 최대량의 생성물을 나타내는 B의 몰분율이 k값이다.

참고 자료

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무기화학실험, 자유아카데미, 2014, p65~66.