화학평형

균일계의 가역적인 반응이 평형상태에 있을 때 반응에 참여한 물질의 농도사이에는 성립되는 관계식이 성립되고 이 값을 평형상수(equilibrium constant)라고 한다. 이 평형상수는 온도에만 의존하고 농도에는 무관하다. 그렇기 때문에 일정한 온도에서 일어나는 화학반응은 농도에 상관없이 일정한 값을 가져야 한다. 이번 실험은 온도와 압력에 영향을 받지 않는 시료를 사용하여 화학평형이 되었을 때의 농도를 구하여 평형상수를 구하는 실험이다. 평형상수는 르 샤틀리에의 원리에 의한 평형이동과는 관계가 없고 온도만의 상수이기 때문에 가역적인 반응에서의 화학평형이 이루어졌다면 평형상수 값은 일정하게 나와야 한다. 하지만 이 실험에서의 결과는 위와 같이 예상했던 값에서 크게 다른 값이 나왔다. 농도를 다르게 했을 때의 평형상수 값의 편차가 크게 나온 것이다. 실험 중 반응용기의 제작과 평형이 되기 위한 시간이 예상과 다르게 실험을 해서 오차가 나올 것이라고는 예상을 했지만 예상오차보다 크게 나온 것이다. 적정을 통해서 반응용기에 사용된 시료의 농도를 구할 수 있고, 그 농도를 통해서 평형상수를 구할 수 있다. 평형상수는 온도만의 함수이기 때문에 모두 같이 나와야한다. 이 실험에서 온도의 영향을 받지 않게 하지 위해 반응속도가 매우 느린 것을 선택하여 실험 중에 영향을 끼칠 온도의 영향을 받지 않게 했다. 하지만 그 결과는 평형상수의 편차가 크게 나왔다. 그리고 평형상수의 값을 분석한 결과 반응농도 비가 같을 때가 가장 크고 비의 차가 크면 클수록 평형상수 값은 작아지고 있다. 모든 상황을 고려하여 파악할 결과 이 실험은 가역반응이 아니라 비가역반응이라는 결론을 내리게 되었다. 산과 염기의 중화반응처럼 이 반응물의 반응결과 생성된 생성물에서 물이 나왔다. 이렇게 생성된 물은 분해가 잘 되지 않아 한 쪽으로만 진행하는 비가역반응이고 이로인해 구하려고 한 평형상수의 값이 농도에 따라 다르게 나온 것이다. 이 실험을 통해 화학평형을 통…
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