[자연과학][일반화학실험] 평형상수의 결정

[일반화학실험] 평형상수의 결정

1. 목적

색깔을 비교하는 방법으로 농도를 알아내어 착이온 생성반응의 평형상수와 용해도곱 상수를 결정한다.

2. 이론

반응물을 섞어서 적당한 조건을 만들어주면 생성물이 만들어지기 시작한다. 그러나 이런 반응은 언제까지나 진행되지 않고, 시간이 지나면 더 이상 반응이 진행되지 않는 평형에 도달하게 된다. 이런 평형 상태에서는 반응물이 소모되지도 않고, 생성물이 더 이상 만들어 지지도 않아서 겉보기에는 아무런 화학반응이 진행되고 있지 않은 것처럼 보인다. 그러나 실제로는 생성물이 만들어지는 정반응과 생성물이 다시 반응물로 되돌아가는 역반응이 정확하게 같은 속도로 일어나기 때문에 겉보기에 아무런 변화가 없는 것처럼 보이는 것이다.
화학반응이 평형에 도달했을 때, 반응물과 생성물의 농도는 일정한 관계를 갖게된다. 평형에서 반응물과 생성물의 상대적인 양의 비는 평형상수로 나타낼 수 있다.평형상수는 온도에 따라 다른 값을 갖지만, 처음에 넣어준 반응물의 양에 따라서 달라지지는 않는다.
이 실험에서는 착이온 (FeSCN2)이 생성되는 반응의 평형상수를…(생략)

Fe3 (aq) + SCN (aq) FeSCN2 (aq)

1) 5개의 시험관에 번호를 붙여서, 시험관대에 나란히 꽂아두고, 새로 만든 0.002M KSCN 용액 5mL씩을 눈금실린더로 측정해서 넣는다.

2) 1번 시험관에 0.2 M Fe(NO3)3용액 5.0 mL를 눈금실린더로 측정해서 넣고 잘 흔들어준다. 이 시험관의 SCN-는 모두 FeSCN2+로 변환되었다고 생각하고 표준 용액으로 사용한다.

3) 0.2M Fe(NO3)3 10mL를 10mL 눈금실린더로 측정해서 50mL 눈금실린더에 넣고, 증류수를 가해서 전체 부피가 25mL가 되도록 한다. 용액을 비커에 옮겨서 잘 섞은 다음 5.0mL를 덜어서 2번 시험관에 넣고 잘 흔들어 준다.

4) 3)에서 만든 Fe(NO3)3용액 10mL를 취해서 같은 방법으로 묽힌 다음 5.0mL를 덜어서 3번 시험관에 넣고 잘 흔들어 준다.

5) 같은 방법으로 묽힌 Fe(NO3)3 용액을 5번 시험관까지 채운다. 용액을 묽힐 때마다 눈금실린더와 비커를 깨끗이 씻어야 한다.

6) 1번과 2번 시험관을 종이로 둘러싸고 느슨하게 테이프를 붙여서 시험관 옆에서 빛이 들어오지 않도록 만든다. 종이 속의 시험관이 움직일 수 있어야 한다. 흰 종