Chemical Equilibrium in solution(용액상 화학평형)

소개글

heterogeneous equilibrium과 homogeneous equilibrium상에서의 실험으로 평형상수를 구하여 본다.
시료
I2, KI, CCl4, NaS2O3

목차

Title
Purpose
Reagents & Apparatus
Theory
Method
Reference

본문내용

균일평형 (homogeneous equilibrium)
하나의 상으로 이루어진 평형계
KI 수용액에서의 I2의 반응
I2 + I- → I3-
I2가 녹아있는 CCl4용액을 KI수용액과 섞게되면 I2분자는 요오드화 이온(I-)을 함유한 KI 수용액에 녹아있는 평형을 이루게 되었다. 즉, 균일 평형을 이루게 되는 것이다. 이 계에서 열역학 평형상수 Ka는 화학종의 활동도 ax=rx[x]에 의해 활동도 또는 활동도 계수가 포함된 농도를 표현될 수 있다.
Ka = = = = Kc
이렇게 농도로 표현된 열역학 평형상수를 구하기 위해 I2, I-, I3-의 농도를 구해야 한다. 먼저 분배상수 K를 이용하여 [I2]K1을 구한다. 균일평형에서의 용질 I2에 대한분배상수 K는 불균일 평형에서도 일정하므로 다음이 성립한다.
K =
따라서 수용액과 섞이지 않는 CCl4용액에서의 I2농도를 티오황산나트륨 표준용액으로 적정하여 구한 후 위 식에 대입하면 KI용액에서의 I2농도를 수할 수 있다. Iodine은 부분적인 I2분자와 I3-이온의 형태로 존재한다.
전체 Iodine의 농도 T = [I2] + [I3-], [I3-] = T - [I2]
여기서 전체농도 T는 I2가 녹아 평형을 이룬 KI용액을 티오황산나트륨 표준용액으로 적정함으로써 구할 수 있다. 전체농도T를 위 식에다가 대입함으로써 I3-의 농도를 수할 수 있다.

참고 자료

물리화학 (Atkins, 청문각)
물리화학실험 (대한화학회)