반응형 화공기초실험 | 흡착 평형상수의 결정 TIP 일정한 온도에서 용질농도의 함수로 수용액과 활성탄 표면 사이에서의 유기산의 평형상수를 결정한다. 흡착 두 상의 경계면에서 그 상을 구성하고 있는 성분물질이 농축되는 현상. 주어진 물질의 표면적이 클수록 흡착이 많이 일어난다. 잘게 나누어지는 물질이 좋은 흡착제이고 그 예로 실리카겔과 활성탄이 있다. 흡착이 고유하고 많은 열을 내보내면 그 과정을 화학흡착이라고 하고 비고유하고 흡착되는 물질의 증발열에 비하여 작은 양의 열만이 나온다면 이 과정은 물리흡착이다. 고체 표면의 흡착력은 흡착된 물질의 양(혹은 몰수)과 흡착제의 단위질량당 흡착면적 측정으로 결정된다. 흡착제의 단위질량당 용액에서 흡착된 용질의 양은 포화점에 이를 때까지 용질의 전체 농도에 의존한다. 또한 농도가 일정할 때에는 온도가 증가하면.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2023. 5. 1. 일반화학실험 | 약산의 평형상수 TIP BPB (BROMOPHENOL BLUE)의 평형상수와 변색범위를 pH의 변화에 따른 BPB의 흡광도 측정을 통해 알아본다. 적정(titration) 분석화학에서 매우 중요한 실험방법이다. 적정은 농도를 알고 있는 물질 A의 용액을 농도를 모르는 물질 B의 용액에 가해 정량적으로 반응이 일어나게 한 후, 반응이 완결될 때까지 들어간 물질 A의 농도(양)를 계산하여 물질 B의 농도(양)을 알아내는 일이다. 반응이 완결되는 종말점은 반응 혼합물의 물리적 성질의 변화에 의해서 알 수 있는데 그 중 하나가 바로 지시약에 의한 색의 변화이다. 즉, 어떤 물질의 pH를 알고자 할 때 사용되는 지시약은 대게 약한 산성물질로 HA ↔ H+ + A-의 구조를 지닌다. 지시약도 이온화하는 물질이기 때문에 평형상수가 .. Chemistry/일반화학 2021. 9. 12. 일반화학실험 | 화학반응에서의 평형상수 결정 TIP 1. 주어진 온도에서 화학물질이 반응하면 반응물질이 완전히 반응하지 않고, 어느 중간 상태에서 반응물과 생성물의 농도가 시간에 따라 변하지 않는 평형상태에 도달하게 된다. 2. 반응물의 농도를 여러 혼합비로 조정하여 용액을 만든 다음, 반응계가 평형에 도달하였을때, 생성물의 농도를 분광광도계(spectrophotometer) 및 혼합용액의 색(color)을 이용하여 측정하고, 반응의 평형상수(Kc)를 계산해 본다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 시험관에 1~5번까지 번호를 표시한다. 2) 2.00×10-3M Fe(NO3)3 용액을 다섯개의 시험관에 각각 5ml씩 피펫으로 취한다. 3) 2.00×10-3M KSCN용액을 피펫을 이용하여 각 시험관에 1,2,3,4,5ml를 차례로 넣는다. 4) 증류.. Chemistry/일반화학 2021. 9. 9. 일반화학실험 | 평형상수와 용해도 곱 상수의 결정 TIP 색깔을 비교하는 방법으로 착이온의 농도를 알아내어 착이온 생성반응의 평형상수를 결정하고, Ca(OH)2포화 용액에 공통이온 효과를 이용해서 용해도곱 상수를 결정한다. 반응물을 섞어서 적당한 조건을 만들어주면 생성물이 만들어지기 시작하고, 이런 반응은 시간이 지나면 더 이상 반응이 진행되지 않는 평형(equilibrium)에 도달하게 된다. 평형일 때 실제로는 반응이 진행되지 않는 것이 아니고, 생성물이 만들어지는 정반응과 생성물이 다시 반응물로 되돌아가는 역반응이 정확하게 같은 속도로 일어나는 것이다. 화학반응이 평형에 도달했을 때, 반응물과 생성물의 농도는 일정한 관계를 갖게 된다. 평형에서 반응물과 생성물의 상대적인 양의 비는 평형상수(equilibrium constant)로 나타낼 수 있다... Chemistry/일반화학 2021. 8. 11. 일반화학실험 | 약한산의 이온화상수 결정(Acid dissociation constant) TIP 약한산이나 염기의 히드로늄 이온농도 또는 pH를 측정하여 이온화 상수인 Ka, Kb 값을 구할 수 있다. 약한산의 이온화 상수를 결정하기 위해서는 그 용액 중에 이온들의 농도와 이온화 되지 않은 산의 농도를 결정하여야 한다. 산의 화학식을 HA로써 표시하기로 하면 수용액 상태에서는 다음과 같은 평형이 이루어진다. 이 평형상태를 기술하는 평형상수는 다음과 같다. 이러한 산의 수용액 중에서의 물을 농도는 실질적으로 일정하므로 다음과 같이 쓸 수 있다. 이 상수 Ka를 산 HA의 이온화 상수(또는 해리상수)라고 부른다. 따라서 용액 중에 존재하는 히드로늄이온(H3O-)의 농도와 A-이온의 농도 및 해리되지 않은 산 분자 HA의 농도를 측정하면 이온화 상수 를 계산할 수 있을 것이다. 산의 농도가 매우 .. Chemistry/일반화학 2021. 7. 19. 물리화학실험 | 분광광도계를 이용한 약산의 평형상수 결정 TIP 1. 분광광도계 사용법과 그 원리를 이해한다. 2. 분광광도계 측정후 나온 데이터를 그래프로 그리고 흡광도 값을 찾아 약산의 평형상수를 구한다. 0.001M HCl 용액, 0.001M NaOH 용액을 만들고 티몰블루 용액을 0.001M HCl 용액, 0.001M NaOH 용액, Ph 9.0 완충용액에 넣는다. 그리고 큐벳 5개에 base라인을 측정할 증류수 2개와 아까 만든 용액 3개를 넣고 파장 400㎚～700㎚사이에서 분광광도계를 이용해 측정한다. 결과로 나온 흡수스펙트럼을 가지고 약산의 평형상수를 구할 수 있다. 실험 방법 1. 용액제조 1) 약 0.001M HCl 용액 제조 : 0.1M HCl 약 1㎖ 취하고 증류수 100㎖첨가 2) 약 0.001M NaOH 용액 제조 : 0.1M NaOH.. Chemistry/물리화학 2020. 12. 7. 일반화학실험 | 지시약의 pka TIP 본 실험에서 먼저, 다양한 pH에서의 HIn과 In¯의 흡광도를 얻고, Beer's law를 이용해 각 pH의 HIn과 In¯의 몰농도를 2가지 방법으로 알아낸다. 산해리 평형에 관한 Henderson-Hasselbalch 식은 화학에서 아주 유용하다. 본 실험에서는 pH에 따른 지시약의 색 변화를 흡광분석기를 사용하여 측정하고 그 결과를 Henderson -Hasselbalch 식에 대입하여 지시약의 pKa를 결정함으로써 약산의 해리를 학습하고, 아울러 흡광분석의 원리를 체험적으로 배운다. 즉, BromopPhenol blue의 pKa 값을 찾아본다. Henderson-Haselbalch equation 약산에 해당하는 지시약 HInd는 수용액에서 해리하여 다음과 같은 평형을 이루게 된다. HI.. Chemistry/일반화학 2020. 10. 16. 물리화학실험 | pH미터가 달린 칼로멜 - 유리전극을 이용한 전위차 적정법 TIP 본 실험은 강한 1염기산과 강한 2염기산, 약한 1염기산, 약한 2염기산의 적정곡선에 대한 자세한 성질을 연구하기 위한 것이고 또 약산의 이온화 상수를 얻는 것이다. 적정 [滴定, titration] 정량분석(定量分析)에서 부피분석을 위해 실시하는 화학분석법. 일정한 부피의 시료용액 내에 존재하는 알고자 하는 물질의 전량을, 이것과 반응하는 데 필요한 기지농도(旣知濃度)의 시약의 부피를 측정하여 그 양으로부터 알고자 하는 물질의 양을 구하는 방법이다. 반응용액의 한쪽을 뷰렛에 취하고, 다른 한쪽을 비커에 담아 뷰렛에서 조금씩 떨어뜨려 반응의 종말점을 결정한다. 종말점을 아는 데는 여러 방법이 있으나, 가장 간단한 것은 눈으로 확인하는 방법이며, 이것을 시각적정이라고 한다. 이에는 지시약의 변색을 .. Chemistry/물리화학 2020. 8. 29. 물리화학실험 | 평형상수의 결정 - 물감지시약의 산 해리상수 TIP 본 실험의 목적은 분광광도계를 이용하여 용액중의 화학반응에 관한 평형상수(平衡常數)를 결정하는 것이다. 화학반응은 수용액중의 약산 및 지시약의 해리이다. 평형상수를 결정하는 방법(구하는 방법)은 여러 가지가 있을 수 있으나 정확한 농도를 모르고 가해진 양만 아는 이번 경우에는 흡광도를 이용하여 구할 수 있다. 즉 각각의 pH에 대하여 흡광도를 구하고 그것을 이용한 식과 pH를 그래프로 도시하여 평형상수 를 구하는 것이다. 분광광도법 (Spectrophotometry) 빛의 세기를 측정하는 방법의 하나. 분광측광법 또는 분광분석법이라고도 한다. 측광의 본래 뜻은 눈에 느껴지는 빛의 세기, 즉 시감측광을 가리키는 것이지만, 각종 광학장치의 개발로 열전쌍광전관․광전자증배관 등을 사용하는 광전적 측광이 .. Chemistry/물리화학 2020. 8. 24. 물리화학실험 | 메틸레드의 산해리상수 구하기 - Determinate Acid Dissociation Constant of Methyl Red 완충용액 완충 용액(buffer solution)이란 산이나 염기를 가해도 공통 이온 효과에 의해 그 용액의 수소 이온 농도(pH)가 크게 변하지 않는 용액을 말한다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 메틸레드 용액을 99%의 에탄올 300㎖에 결정성 메틸레드 1g을 녹이고 증류수를 채워 500㎖를 만들었다. 2) 위 용액 5㎖를 99% 에탄올 50㎖에 천가하고 증류수를 채워 100㎖를 만든다. 3) 산 용액은 표준 메틸레드 용액의 10㎖와 0.1M 염산 10㎖의 혼합물을 증류수로 100㎖까지 희석시킴으로서 준비하였고, 염기성 표준 메틸레드 용액 10㎖와 0.04M 아세트산나트륨 25㎖의 혼합물을 증류수로 100㎖까지 희석시킴으로써 준비하였다. 4) 위에서 준비한 산성 용액과 염기성 용액을 분광용 셀에 넣.. Chemistry/물리화학 2020. 8. 4. 물리화학실험 | 용매를 이용한 용질 추출법 TIP 1. 섞이지 않는 두 용매 사이의 평형 분배(Equilibrium Distribution)를 이해한다. 각 상에서의 용질의 회합 또는 해리 상수에 관한 정보를 얻고자 한다. 또한, 용매 추출 장비의 고안 및 조작 방법을 배운다. 2. 본 실험은 불균질 평형(heterogenius equilibrium distribution)이 성립되는 계에서의 질량작용의 법칙(the law of mass action)의 유효성을 설명해 준다. 화학평형 [化學平衡, chemical equilibrium] 가역반응에서 정반응의 속도와 역반응의 속도가 평형인 상태로, 외부 조건이 변하지 않는 한 변하지 않는데, 외부 조건의 변화에 따른 평형의 이동은 "평형상태에 있는 계에 압력을 가하면 평형은 이 압력을 감소시키는 방.. Chemistry/물리화학 2020. 6. 25. 일반화학실험 | 지시약의 산 해리상수 - Acid Dissociation Constant TIP 여러 pH의 지시약 용액에 존재하는 지시약의 산성 형태와 염기성 형태의 농도를 Beer-Lambert 법칙을 이용하여 얻어내고 이로부터 지시약의 산 해리상수(KHInd)를 구한다. 산의 이온화평형의 평형상수이며, 산의 세기를 나타내는 척도로 값이 클수록 이온화 경향이 크다. 이온화가 여러 단계인 경우에는 각 단계마다 산해리상수를 나타낼 수 있으며 온도에 의해서만 변한다. 산이온화상수라고도 한다. 산해리상수 값이 클수록 이온화가 잘 되는 것이므로 센산이다. 따라서 Ka 값만 비교하면 된다. 이온화가 여러 단계로 일어나는 경우에는 각 단계마다 산해리상수를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 아세트산이 물 속에서 이온화하면 각 성분의 농도가 일정하게 유지되는데, 이 때 산해리상수는 평형상수와 같이 온도에 의.. Chemistry/일반화학 2020. 5. 30. 물리화학실험 | Effect of Ionic Strength on Solubility - 이온 세기 효과 TIP 1. 용액의 이온 세기에 따른 이온의 활동도 계수를 구하는 실험이다. 이러한 활동도 계수는 평형상수와 용해도로부터 계산할 수 있을 것이고, 그럼으로써 이들 사이의 연관성에 대해서도 본 실험을 통해 이해할 수 있다. 2. 수용액에서의 염의 용해도는 다른 종류의 전해질이 존재하는 경우에 달라질 수 있는데 그 이유는 Ⅰ) 공통이온 효과에 의한 것, Ⅱ) 염을 구성하는 이온이 포함되는 화학 반응에 의한 것, Ⅲ) 용액의 이온 세기가 달라짐으로써 이온의 활동도계수가 변함에 의한 것 등이다. 이들 경우에서 첫 번째와 두 번째는 농도로 표현된 근사적인 평형상수를 고려하면 쉽게 이해할 수 있다. 3. 본 실험에서는 세 번째 경우를 살펴보기 위하여 활동도로 표현된 열역학적 평형상수를 고려하고자 한다. 이때 평형상.. Chemistry/물리화학 2020. 4. 30. 분석화학실험 | Spectrophotometric Measurement of an Equilibrium Constant - 분광광도법에 의한 평형상수측정 TIP Scatchard 도시를 이용하여 시클로헥산에서 요오드와 피리딘 사이의 착물 생성에 대한 평형상수를 구할 수 있다. I2와 I2· 피리딘은 가시선을 흡수하지만 피리딘은 무색이다 요오드의 농도를 일정하게 유지하면서 피리딘의 농도를 여러 가지로 변화시킬 때 수반되는 스펙트럼의 변화를 분석하면서 위 반응의 K를 계산 할 수 있다. 본 실험은 주사할 수 있는 분광광도계가 적합하지만 단일 파장에서도 측정이 가능하다. 실험 방법 (1) 다음의 저장 용액을 준비한다. 1) 0.050～0.055M 피리딘의 시클로헥산 용액 (각자에게 40㎖ 정확히 알려진 농도) 2) 0.0120～0.0125 I2의 시클로헥산 용액(각자에게 10㎖ 정확히 알려진 농도) (2) 25㎖ 메스플라스크 6개에 다음과 같이 저장용액을 피펫.. Chemistry/분석화학 2020. 4. 24. 일반화학실험 | 용해도 곱 상수의 결정 TIP 1. 공통이온효과를 이용하여 Ca(OH)2의 용해도 및 용해도곱 상수를 결정하는 방법을 알아본다. 2. 공통이온효과의 원리를 이용하여 평형상수와 용해도곱 상수를 결정하는 방법을 알 수 있다. 3. Ca(OH)2로 포화된 용액에 OH-을 넣어 주면 공통이온효과에 따라서 Ca+농도가 감소하게 된다. 화학평형(Chemical Equilibrium) 가역반응에서 정반응의 속도와 역반응의 속도가 평형인 상태를 화학평형이라 한다. 생성물과 반응물이 일정한 비율로 존재하는 상태의 경우, 외부에서 관찰시, 반응이 정지된 것처럼 보인다. 이 것을 화학반응이 평형에 도달하였다고 한다. 이러한 현상이 나타나는 이유는 반응물이 생성물로 전환되는 속도와 생성물이 반응물로 전환되는 속도가 같기 때문이다. 따라서 평형상태는.. Chemistry/일반화학 2020. 4. 12. 무기화학실험 | 착이온의 해리상수 결정 - Determination of the Formula and Dissociation Constant of a Complex lon TIP Ammoniacal Silver Nitrate Solutions will be titrated to the point of precipitation with potassium bromide solution. Use of the equilibrium concentration of the Ammonia-Silver Complex and the Solubility Product for silver bromide allow determination of the dissociation constant for the complex. 염기 해리 상수 1. 암모니아와 같은 약한 염기들은 물로부터 양성자를 받아 염기의 짝산과 OH-이온들을 생성한다. 2. 모든 염기-해리 평형의 위치는 염기-해리 상수라고 불리우는.. Chemistry/무기화학 2019. 12. 1. 이전 1 다음 반응형
