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평형 상수의 결정
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화학 제 5차 실험 보고서
평형 상수의 결정
화학 실험 결과 보고서
1.Introduction
; 일반적인 화학 반응은 그 반응의 생성물이 불용성 침전이나 기체가 아니라면 대부분이 가역적인 반응이다. 가역적인 반응이라 함은 화학 반응의 방향이 어느 한 쪽으로 일방적이지 않고 양쪽으로 일어나는 것을 의미한다. 이 경우 반응계의 온도가 일정한 경우 반응물과 생성물의 사이에는 일정한 비가 성립하게 되는데(이 비는 반드시 일차적인 비는 아니다. 반응식에 따라서 그 비의 상관 관계는 2차나 3차가 될 수도 있고 그 이상이 될 수도 있다.) 이 때 생기는 비의 일정한 값을 우리는 평형 상수라고 부른다. 위에서 제시한 대로 이 평형 상수는 계의 온도가 일정할 경우 반응물과 생성물의 농도와 압력에 관계없이 항상 일정한 값을 가진다.
이번 실험에서는 와 을 사용했다. 이 두 이온은 서로 화합하여 붉은 색을 띠는 이온을 형성한다. 이 때의 화학식은 다음과 같다.
이 반응의 평형 상수식을 다음과 같이 두었다.
이 때 는 생성된 이온의 몰 농도이고 a, b는 각각 , 의 개시 농도이다. 이 값은 알고 있었으므로 의 값을 실험적인 방법을 통해 구하여 평형 상수 값을 구할 수 있었다. 의 값은 이 이온의 흡광도를 이용하여 구할 수 있었다. 이 이온은 빛을 흡수하는 성질을 가지고 있는데 이 성질의 크기, 즉 흡광도는 이 이온의 농도와 빛이 통과하는 이 용액의 두께의 곱에 비례한다. 그러므로 농도를 사전에 알고 있는 어떤 표준 용액의 흡광도와 우리가 가지고 있는 표본 용액과의 흡광도를 비교하여 그 용액 내부의 이온의 농도를 알 수 있는 것이다. 이 때 다음과 같은 관계가 성립하게 된다.
이 때 좌변의 두 항과 우변에서 측정 용액의 두께는 실험적으로 알아낼 수 있었으므로 이를 통해 측정 용액에서의 이온의 농도를 알 수 있었다.
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2011.03.11
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