[자연과학] [물리화학실험] 이온세기 효과 실험

1. 실험 목적 -이 실험의 목적은 용액의 이온 세기에 따른 이온의 활동도 계수를 구하는 것이다. 그리고 이러한 활동도 계수는 평형상수와 용해도로부터 계산할 수 있을 것이고, 그럼으로써 이들 사이의 연관성에 대해서도 이해하게 될 것이다. 2. 실험 Debye - Huckel 이론 전해질 용액은 이온들 사이의 장거리 정전기적 상호 작용 때문에 이상적 행동으로부터 크게 이탈하는데 이 주된 원인이 Coulomb 상호 작용 때문이라 본 것이 전해질 용액에 관한 Debye - Huckel 이론의 기초이다. 농도가 대단히 낮은 용액의 활동도 계수는 Debye - Huckel 극한 법칙을 이용하면 활동도 계수를 구할 수 있는 식을 얻을 수 있다. 이 식은 I → 0인 극한에서 잘 맞는다. 일반적으로 25℃ 수용액에 대해서 이고, I는 용액의 이온 세기이다. Debye - Huckel 극한 법칙은 각 이온 주위에 반대 전하의 이온 분위기가 있는 이온 용액 모형에 따라서 유도한 식이다. 활동도 계수 일정한 이온 세기에서 평형에 참여할 화학종의 유효농도를 정량적으로 설명하기 위해서 화학자들은 활동도(activity)라는 용어를 사용한다. 이 활동도는 화학종 X에 대해서 다음과 같이 나타낸다. 여기서 는 화학종 X의 활동도이고, [X]는 X의 몰농도, 는 단위 없는 활동도 계수(activity coefficient)이다. 이온 세기(Ionic Strength) 이온 용액을 이야기 할 때 이온 세기가 늘 등장하게 된다. 여기서 합셈은 용액 속에 존재하는 모든 이온에 걸쳐서 합해 주어야 한다. 여기서 생각하는 경우처럼 두 종류의 이온만이 존재하고 그 몰랄 농도가 m 일 때는 이온 세기가 다음과 같이 된다. (는 이온 의 전하수, 는 그 몰랄농도) 3.실험 방법 (1) 깨끗하게 건조된 5개의 sample bottle에 각각 AgAc 1g을 넣고 번호를 매긴다. (2) 이 bottle에 다음 용액을 3/4 정도 채운다. ⇒ d-water, 0.05M Na…
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