[화공기초실험 보고서] 화학반응속도 - 시계반응 -

화공기초실험 보고서
화학반응속도 - 시계 반응 -

1. 서 론

화학반응속도는 온도 및 농도 등에 영향을 받는다. 이 실험에서는 농도가 반응속도에 주는 영향을 알아보는 것으로 농도의 변화에 소요되는 시간이 달라지는 것을 시계를 이용하여 측정함으로써 반응속도상수와 반응차수를 알아낸다.

2. 이 론

시계 반응 : 속도 결정 단계가 포함된 메커니즘으로 일어나는 화학반응 중에서 반응이 시작 되고 일정한 시간이 지난 후에 갑자기 용액색깔이 변화하는 반응
속도결정단계 : 여러 단계로 일어나는 화학반응에서 어느 단계의 반응 속도가 다른 단계보다 대단히 느린 경우 가장 느리게 진행되는 반응의 속도가 전체 반응의 속도를 결정하는 단계
다음의 화학반응식에서 요오드 이온이 과산화이황산 이온에 의해 산화되어 요오드가 되는 반응을 생각해 보자
(느림) (1)
상온에서 상기의 산화환원반응은 상당히 늦게 진행되는데 반응속도식은 다음 과 같다.
반응속도 〓 : k는 속도상수, m과 n은 반응차수
위의 산화환원반응에서 생성되는 요오드는 …(생략)

(1)과 (2)의 반응은 동일 용기 안에서 진행되므로 용기 안에 가 존재 하는 한 요오드는 용액 내에 남아 있지 않으나 가 소멸되는 순간부터 I2가 용액 중에 존재하게 되고 이때까지 걸리는 시간을 녹말용액을 사용하여 농도에 따른 반응속도식을 알아낼 수 있다.

3. 실 험

② 시약 : KI, Na2S2O3, (NH4)2S2O8, KCl, (NH4)2SO4, HgCl2, EDTA, 녹말

1) 100ml 플라스크에 피펫을 사용하여 10.0ml의 0.200M KI 용액과 5.0ml의 0.05M Na2S2O3 용액을 넣은 다음 3~4방울의 녹말지시약을 넣는다. 이 용액에 다시 0.1M EDTA 용액을 하기 위하여 0.200M KCI 용액을 30ml 넣는다.

2) 50ml 플라스크에 5ml의 0.20M (NH4)2S2O8 용액을 피펫을 이용하여 옮긴다.

3) 2의 용액을 재빨리 1의 반응플라스크에 넣고 자석교반기를 이용하여 저어주면서 반응의 종말점까지 걸린 시간을 측정한다.