화학실험 보고서 - 화학반응속도 - 시계반응 실험보고서(예비, 결과리포트) Up
화학실험 보고서 - 화학반응속도 - 시계반응 실험보고서(예비, 결과리포트)
화학실험 보고서 - 화학반응속도 - 시계반응 실험보고서(예비, 결과리포트)
[화학실험2 보고서]
실험제목 : 화학반응속도 - 시계반응
실험 일자 : 07년 10월 17일
실험반 :
담당 조교 :
실험자 성명 :
소속 :
학번 :
제출일자 :
공동실험자 :
■ 실험 목적
화학반응속도는 농도, 온도 및 촉매의 영향을 받는다. 농도 변화에 따른 반응 속도를 측정함으로써 반응속도 상수와 반응차수를 결정할 수 있다. 이 실험에서는 소위 시계반응을 이용하여 2I + S O -] I + 2SO 반응의 반응속도에 미치는 농도의 영향을 조사하고, 반응속도상수 및 반응차수를 구하는 방법을 습득 한다.
■ 실험 원리
화학반응이 일어날 때 빠르기나 속도와 관련된 화학분야를 화학반응론(chemical kinetics)이라고 부른다. 속도론이라는 단어는 움직임이나 변화를 의미한다.
여기서 속도론은 시간에 따른 반응물이나 생성물의 농도 변화(M/s)인 어떤 반응이 진행되는 속도, 즉 반응속도(reaction rate)를 말한다.
(1) 빠른 반응과 느린 반응
1) 빠른 반응
① 폭발 반응
② 연소 반응
③ 이온 사이의 반응(앙금 생성 반응, 산과 염기의 중화 반응)
④ 산과 금속의 반응 등
2) 느린 반응
① 철의 부식
② 석회동굴과 종유석의 생성 반응
③ 분자 사이의 반응(이온 사이의의 반응과 상대적 비교임)
④ 광합성, 과일이 익는 반응, 발효나 부패하는 과정 등
(2) 반응 속도
화학 반응이 일어나는 빠르기로 단위 시간 동안 반응 물질의 감소량 또는 생성 물질의 증가량으로 나타낸다. 단위 : g/초, ㎖/초 등 → 질량/시간, 부피/시간, 농도/시간 등으로 표시
→ 시간이 지날수록 반응 속도는 점점 느려진다.
∵ 반응 물질의 양이 줄어들기 때문 or 반응 물질의 농도가 감소하기 때문
※화학 반응이 일어나기 위한 필수 조건
①충돌횟수(유효충돌):반응 물질의 입자가 충분한 에너지를 가지고 적절하게 충돌해야 한다.
②활성화 에너지(Ea) : 반응이 일어나는데 필요한 최소한의 에너지 → (Ea↑- 반응속도↓)
- 반응물질을 a → b 로 진행시키기 위한 에너지를 `활성화 에너지`라고 한다.
- b → c 로 진행할 때 반응열이 발생하는데 이러한 반응을 `발열 반응`이라고 한다.
- 역으로 c → b 로 진행할 때 필요한 에너지를 ` 역반응의 활성화 에너지`라고 한다.
- 이 때는 열을 흡수하여야 하므로 이러한 반응을 `흡열 반응`이라고 한다.
(3) 시계반응
이 실험에서는 화학반응속도에 미치는 농도의 영향을 조사하는 것이 목적이다. 다음과 같은 요오드화 이온과 과산화이황산 이온의 반응을 조사하여 보자.
I? + S2O8²? → I2 + 2SO4²?
(1)
이 반응은 실온에서는 상당히 느리게 진행되는데, 그 반응속도는 다음 식으로 나타낼 수 있다.
반응속도〓k[I?][S2O8²?]ⁿ
(2)
여기서 k는 반응속도상수이며, m과 n은 반응차수로서 0, 1, 2, 3과 같은 정수이다. 이온의 농도는 mol/L로 나타낸다. 반응속도는 식 (2)에서 알 수 있듯이 반응물의 농도에 따라서 영향을 받는다. 또한 반응속도는 온도와 촉매의 영향을 받는다. 그러나 이 실험에서는 반응속도에 미치는 농도의 영향만을 조사하기로 한다.
이 실험의 주목적은 속도상수 k의 값과 반응차수 m과 n을 구하는 것이다. 우리들이 반응속도를 측정하려는 방법은 소위 시계반응이라 부르는 반응인데, 이것은 한 반응의 종말점을 자동적으로 알 수 있는 반응이다. 우리가 조사대상으로 하고 있는 반응 (1)을 녹말 존재하에서 다음의 반응 (3)과 동일 용기내에서 동시에 일어나도록 한다.
I2 + 2S2O3²? → 2I? + S4O6²? (3)
반응 (3)응 반응 (1)에 비하여 훨씬 빨리 진행된다.
자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?xid=a&kid=b&pk=11033815&sid=leesk55&key=
[문서정보]
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파일종류 : HWP 파일
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키워드 : 화학실험,보고서,화학반응속도,시계반응,실험보고서,예비,결과리포트
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