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비누화 반응 실험 레포트
★ 실험 목적
NaOH와 초산 에틸을 회분식 반응기에서 반응하도록 하여 이 반응이 실제 2차 반응인가를 알아 보고, 이 반응에대한 속도정수를 계산한다. 반응성분 농도의 미세 변화를 측정하고, 적분법 또는 미분법에 의해 해석한다.
본 실험에서는 고정된 온도(25℃)에서의 농도 의존성만을 고려하고, 실험정보를 얻는 장치를 회분식 반응기로 하여 각 시간에 따른 반응물의 양을 측정한다. 그리하여 반응속도식을 추정할 수 있다.
★ 이 론
이 실험의 반응의 반응식은 다음과 같다
CH3COOC3H5 + NaOH ? CH3COONa + C2H5O
① aA + bB → cC + dD의 반응에서 반응속도 γ는 다음과 같이 표현된다.
γ 〓
1
?
dN
V
dt
〓
체적당 화학반응에 의한 변화몰수
반응계체적 × 시간
N : 임의 시간에 반응기 내에 존재하는 초산에틸의 몰수
V : 반응 혼합물의 부피
화학 평형에서는 정반응과 역반응이 모두 일어날 수 있다.
생성물이 형성된 후 이들이 다시 반응해서 원래의 생성물로 되돌아 갈 수 있으므로 알짜 반응 속도는 ‘정반응 속도’에서 ‘역반응 속도’를 뺀 것이다. 즉, 측정된 농도 변화는 단순히 정반응 속도가 아니라 알짜 반응 속도인 것이다. 그러나 순수한 반응물에서 시작되는 반응 초기에는 반응물의 농도가 생성물보다 훨씬 크기 때문에 역반응 속도는 무시 할 수 있다. 더욱이 많은 반응은 완결되므로 (K≫1) 실제의 정반응 속도마이 어느 정도 크기가 된다.
반응 속도식은 계내의 각 물지릉 농도와 온도등의 영향을 받는다.
γ〓
: 성분 A와 B의 농도 (mol/vol)
: 농도 기준의 반응 속도 상수 (mol/v…(생략)
② 회분식 반응기의 데이터를 해석하는 방법에는 반응시간에 따른 농도의 데이터를 적분법과 미분법의 두 가지 형태로 해석함으로서 반응차수와 속도상수를 구할 수 있다.
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