일반화학실험 | 균일 촉매 반응

 

 

 

TIP

 

 

H₂O₂의 분해반응에 K₂Cr₂O₇의 균일 촉매를 사용하여 촉매의 특성을 알아보며 반응 온도에 따른 반응 속도를 측정한다.

 

 

 

반응속도(Reaction Rate)

어떤 화학 결합이 깨지고, 생성될 때의 화학반응이 일어나는 속도를 반응속도라고 한다.

1. 온도

반응 속도는 온도가 증가함에 따라 증가한다. 분자의 운동에너지는 온도가 증가함에 따라 증가하기 때문에, 전체 활성화 에너지에 도달하기 위한 시간이 짧아지게 된다.

 

2. 아레니우스의 식

화학반응의 속도와 절대온도와의 관계를 나타낸 식으로 반응속도상수(k), 기체상수(R), 절대온도(T)에 대한 식으로 나타내진다. A 와 Ea는 반응에 대한 특수한 상수로 단위시간당 충돌횟수를 나타내는 빈도인자와 활성화를 위해 필요한 에너지를 나타내는 활성화 에너지라고 한다.

 

아레니우스 식 : k =Ae^-E_a/RT

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실험 방법

1. 촉매 재생관찰

1) 100㎖ 비커에 0.1M K₂Cr₂O₇ 10㎖와 3% H₂O₂ 5㎖를 혼합하여 넣고 색깔의 변화를 관찰한다.

 

2) 용액의 색깔이 더 이상 변하지 않게 되면 3% H₂O₂ 용액을 조금 더 넣고 색깔의 변화를 관찰한다.

 

2. 온도에 따른 반응 속도 관찰

1) 기체부피 측정 장치를 준비한다.

 

2) 250㎖ 삼각 플라스크에 0.1M K₂Cr₂O₇ 10㎖와 증류수 15㎖를 넣고 흔들어 주어서 혼합물의 온도가 비커에 담긴 물의 온도와 같아지도록 한다.

 

3) 3% H₂O₂ 5㎖를 넣고 마개를 막은 다음 잘 흔들어 준다.

 

4) 약 2㎖의 O₂가 발생될 때부터 시간을 재기 시작한다.

 

5) O₂가 2㎖씩 생성될 때마다 걸린 시간을 측정하는 일을 O₂ 가 14㎖가 될 때까지 반복한다.

 

6) 얼음물(약 0℃)과 더운물(50℃)에서 위의 과정을 각각 반복 측정한다.(물중탕장치사용)

 

 

 

[일반화학실험]균일 촉매 반응 레포트