[자연과학]화학실험 - FeSCN2+의 화학평형상수 결정하기[비색법]

FeSCN2+의 화학평형상수 결정하기(비색법)
실험목적 : 비색법을 이용해 FeSCN2+의 화학평형 상수를 결정할 수 있다.
실험이론 :
`평형상수`
반응물을 섞어서 적당한 조건에서 생성물이 만들어지는 과정은 시간이 지나면 더 이상 반응이 진행되지 않는 평형 상태에 도달하게 된다. 평형상태에서는 정반응의 속도와 역반응의 속도가 같아서 겉보기에 반응이 진행되지 않는 것처럼 보인다.
화학반응이 이러한 평형에 도달했을 때 반응물과 생성물의 농도는 일정한 관계를 갖게 되는데 평형상태에서 반응물과 생성물의 상대적인 양의 비를 평형상수라고 한다.
aA +bB cC+dD의 반응에서 평형상수 K 〓 이다.
`비색법`
미지 시료용액 및 기지 표준용액에 적당한 시약을 가하는 등으로 착색시켜 양자의 색깔의 농도와 색조를 투과광이나 반사광으로 비교하여 정성정량하는 방법으로 비색 분석이라고도 한다.
`FeCN2+가 생성되는 반응`
질산철(Ⅲ) 용액과 KSCN용액을 짙은 붉은색의 착이온인 FeCN2+가 생긴다.
Fe3+(aq) + SCN-(aq) FeSCN2+(aq)
노란색 무색 짙은붉은색
이 반응의 평형상수 K〓가 된다.
넣어준 Fe3+와 SCN-의 농도가 각각 a와 b이고, 평형에 도달했을 때 FeSCN2+ 이온의 농도가 x라면 평형상수는 아래와 같이 표현된다.
K〓
이 반응에서 생성된 착이온의 농도는 분광광도계를 사용하면 정확하게 측정할 수 있지만, 이 경우에는 착이온의 색깔이 짙기 때문에 표준 용액의 색깔과 비교해서 쉽게 그 농도를 알아낼 수 있다.
`Beer`s Law`
빛을 흡수하는 물질이 녹아있는 용액의 흡광도(A)는 Beer`s law을 따른다.
A 〓 εbc (ε-몰흡광계수, M-1cm-…

1. 시험관은 굵기와 모양이 모두 같은 것을 사용해야 한다.

2. 색깔차이를 비교할 때

3. 사람마다 색을 인지하는 능력이 다르므로 가급적 동일한 결과를 얻기 위해 한사람이 실험을 진행하도록 한다.

4. Spectrophotometer cell을 다룰 때, 편광면에 손을 대지 않는다.