소개글
"르샤틀리에 염화코발트"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 목적
2. 이론 및 원리
2.1. 반응의 가역성과 평형 상태
2.2. 평형상수
2.3. 반응 지수의 값 변화
2.4. 르샤틀리에의 원리
3. 시약 및 기구
4. 실험 방법
4.1. 크롬산 이온 - 중크롬산이온 간의 평형
4.2. 코발트(II) 이온 착물 (착이온의 평형)
5. 실험결과
5.1. 크롬산-중크롬산 이온의 평형
5.2. 코발트(II) 이온 착물의 평형
5.3. N2, H2, NH3 평형 혼합물에 N2를 가할 때의 농도 변화
6. 토의 및 결론
7. 참고문헌
8. MSDS
9. CopyKiller 표절검사 결과
10. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 목적
르샤틀리에 원리를 이해하고 크로뮴산-중크로뮴산 이온의 평형과 코발트(Ⅱ)이온 착물에서 르샤틀리에 원리를 적용할 수 있다.
반응은 반응물이 생성물로 완전히 변할 때까지 즉, 한계반응물이 모두 소모될 때까지 진행하는 것으로 생각했는데, 많은 반응은 서로 반대 방향의 두 반응이 동시에 일어나기 때문에 전부 반응하기 전에 끝이 난다. 왼쪽에서 오른쪽으로의 반응이 진행되지만, 오른쪽에서 왼쪽의 반응도 같은 빠르기로 동시에 일어나며, 이를 정반응과 역반응이라고 한다. 이때 외부에서 관찰하면 반응이 정지된 것처럼 보이지만 같은 속도로 반응하므로 반응물과 생성물의 양이 더이상 변하지 않고 반응 혼합물은 동적 평형에 도달했다. 반응의 가역성은 물속의 약산, 약염기에서도 적용된다.
화학 평형의 법칙으로부터 유도된 평형상수는 반응물의 몰농도 곱과 생성물의 몰농도 곱의 비이며, 평형상수가 크면 정반응이 활발해 생성 물질이 많이 존재한다. 평형상수는 압력이나 농도에는 영향을 받지 않고, 온도만의 함수이다.
주어진 반응에 대한 농도의 특별한 비를 반응지수(Q)라고 하며, 반응이 평형상태로 진행함에 따라 반응지수 Q의 값도 변한다. 평형에 도달할 때 Q값은 변하지 않으며 그 온도에서의 K값과 같다.
르샤틀리에의 원리에 따르면, 하나의 가역 반응이 평형상태에 있을 때, 평형에 관계하는 물질의 온도, 압력, 농도 등을 변경시키면 그 평형은 역반응 또는 정반응 중 어느 한 방향으로 반응이 진행되며, 새로운 평형에 도달한다. 평형 상태의 반응에서 물질의 농도를 증가시키면 르샤틀리에의 원리에 의해 평형은 첨가된 물질을 부분적으로 사용해 물질의 농도를 감소시키는 방향으로 이동한다. 압력 증가시 압력을 감소시키는 방향으로, 온도 상승 시 온도가 감소하는 방향으로 반응이 진행된다. 촉매는 평형상태에 도달하는 시간을 단축하지만 평형을 이동시키지는 못한다.
크롬산 이온 CrO4^2-과 중크롬산 이온 간의 평형의 위치는 용액의 pH에 따라 달라지며, 염기성 용액에서는 크롬산 이온이 많아지고 산성용액에서는 중크롬산 이온이 많아진다. 코발트(II) 이온 착물의 평형은 pH, 온도 등의 변화에 따라 영향을 받는다.
질소와 수소의 암모니아 합성 반응에서 르샤틀리에 원리를 이용하면, 첨가된 반응물 또는 생성물에 의해 농도 스트레스는 첨가된 물질을 소비하는 쪽으로 알짜 반응이 진행되어 평형이 변화한다.
2. 이론 및 원리
2.1. 반응의 가역성과 평형 상태
많은 반응은 서로 반대 방향의 두 반응이 동시에 일어나기 때문에 전부 반응하기 전에 끝이 난다. 왼쪽에서 오른쪽으로의 반응이 진행되지만, 오른쪽에서 왼쪽의 반응도 동시에 일어난다. 왼쪽에서 오른쪽의 반응을 정반응, 오른쪽에서 왼쪽의 반응을 역반응이라고 한다. 이때 외부에서 관찰하면 반응이 정지된 것처럼 보이지만 같은 속도로 반응하므로 반응물과 생성물의 양이 더이상 변하지 않고 반응 혼합물은 동적 평형에 도달했다. 반응의 가역성은 많은 다른 계에서도 적용되며, 대표적인 예시는 물속의 약산, 약염기가 있다. 반응의 가역성과 평형 상태는 다양한 화학 계에서 관찰되는 중요한 현상이다.
2.2. 평형상수
화학 평형의 법칙으로부터 유도되며, 평형상수는 반응물의 몰농도 곱과 생성물의 몰농도 곱의 비이다. 평형상수가 클수록 정반응이 활발하여 생성물이 많이 존재하며, 화학 반응식의 계수가 변하면 평형상수 값도 변한다. 평형상수는 압력이나 농도에는 영향을 받지 않고 오직 온도의 함수이다.
반응물 A와 B가 반응하여 생성물 C와 D를 생성하는 가역적 반응의 화학 반응식은 aA + bB ⇌ cC + dD와 같다. 평형상태에서는 역반응의 속도와 정반응의 속도가 같아 생성물과 반응물의 농도가 일정하게 유지된다. 이때 화학 반응식의 계수를 농도의 지수로 취하고, 생성물 농도의 곱을 반응물 농도의 곱으로 나누어준 값은 온도에서 항상 일정한데, 이를 평형상수식이라고 한다. 평형상수 K = ([C]^c [D]^d) / ([A]^a [B]^b)와 같이 나타낼 수 있다.
평형상수는 생성물이 만들어지는 정도를 나타내며, 평형상수...
참고 자료
화학 평형과 르샤틀리에의 원리, 네이버 블로그 (https://mathphysics.tistory.com/847)
염화칼슘, 네이버 지식백과
염화코발트, 네이버 지식백과
염화수소, 네이버 지식백과
다이크로뮴산 칼륨, 네이버 지식백과
크로뮴산 칼륨, 네이버 지식백과
수산화나트륨, 네이버 지식백과
맥머리, 일반화학, 자유아카데미, pp.441-482
네이버 지식백과
사이언스 올
