소개글
"분광광도계수학 보고서"에 대한 내용입니다.
목차
1. 분광광도계와 수학
1.1. 실험 목표
1.2. 이론
1.2.1. 화학반응속도론
1.2.2. 속도
1.2.3. 반응속도
1.2.4. 반응차수 / 반응속도상수 / 유도속도상수
1.2.5. 속도법칙
1.2.6. 미분속도법칙 / 적분속도법칙
1.2.7. 흡광도
1.2.8. 투과도
1.2.9. Beer 법칙
1.3. 실험 방법 원리 및 결과 예측
2. 반응속도 실험
2.1. Part Ⅰ : 색소 용액의 흡수 스펙트럼
2.2. Part Ⅱ : 반응속도
3. 참고 문헌
본문내용
1. 분광광도계와 수학
1.1. 실험 목표
분광광도계를 사용하여 청색 1호 식용색소와 가정용 표백제에 포함된 NaOCl 간의 반응 속도를 알아낸다.
분광광도계는 단색광을 시료에 조사하여 시료가 흡수한 빛의 양을 측정함으로써 시료의 성질을 분석하는 장치이다. 본 실험에서는 분광광도계를 활용하여 청색 1호 식용색소와 NaOCl의 반응 속도를 규명하고자 한다.
식용색소와 표백제의 반응 속도를 측정하기 위해 Beer 법칙에 따른 흡광도 측정을 수행한다. Beer 법칙은 빛이 용액을 통과할 때 용액의 농도와 흡광도 사이에 비례 관계가 있음을 나타내므로, 이를 활용하여 반응 속도를 파악할 수 있다. 따라서 분광광도계를 통해 측정한 흡광도 변화로부터 청색 1호와 NaOCl의 화학반응 속도를 규명할 수 있다.
1.2. 이론
1.2.1. 화학반응속도론
카토 굴드베르그와 페테르 보게는 1864년에 화학반응속도와 반응물의 양이 비례 관계를 갖고 있다는 질량 작용 법칙을 공식화하여 화학반응속도론의 분야를 탐구 및 개척하였다. 화학반응속도론은 반응속도론이나 화학 속도론이라고도 불리며, 실험의 조건이 화학 반응의 속도에 어떠한 영향을 주는지 연구하고, 반응 메커니즘을 통하여 생성물의 생산량을 탐구하며, 화학 반응의 특성을 수학적으로 구성하는 것을 목표로 한다.
1.2.2. 속도
물체의 위치 변화를 나타내는 변위를 변화가 발생한 시간 간격으로 나눈 값이 속도이다. 변위는 방향과 크기를 갖는 벡터이므로 속도 또한 벡터이다. 시간의 변화량과 변위의 비로 나타낼 수 있으며 국제단위계에서는 m/s의 단위를 사용한다. 일상에서는 km/h도 활용된다. 평균 속도는 {TRIANGLE x} over {TRIANGLE t}로 표현할 수 있으며, 순간 속도는 lim _{TRIANGLE t`-> `0} {} ` {TRIANGLE x} over {TRIANGLE t}로 나타낼 수 있다.
1.2.3. 반응속도
화학 반응의 속도는 일정 시간 동안 반응물의 농도 변화로 나타낼 수 있다. 반응속도는 화학 반응이 일어나는 속도이며, 정해진 시간 동안 반응물 또는 생성물 농도의 변화량으로 표현할 수 있다. 기체가 발생하는 경우 시간에 따른 기체 생성물의 부피 측정을 통해, 앙금이 생성되는 경우 플라스크 바닥의 앙금이 보이지 않게 되는 시간 측정을 통해 반응속도를 파악할 수 있다. A+B → C+D의 반응에서 반응물의 농도는 감소하고 생성물의 농도는 증가하므로, 반응속도는 양수로 정의되지만 반응물에 대한 농도 변화율은 음수가 된다. 따라서 반응속도는 -{ΔA}/Δt = -{ΔB}/Δt = ΔC/Δt = ΔD/Δt와 같이 나타낼 수 있다.
반응차수와 반응속도상수, 유도속도상수는 반응 속도 식을 통해 알 수 있다. 반응 차수는 속도 식에서 지수 값 m, n을 의미하며, 반응 계수와 상관없이 실험을 통해 구해야 한다. 반응속도상수 k는 반응 속도 식에서 농도에 관계없이 일정한 값을 가지는 상수이며, 온도와 활성화 에너지에 따라 달라진다. 유도속도상수는 특정 반응의 속도 식에 대입하여 구한 속도상수를 의미한다.
속도 법칙은 실험적으로 결정된 반응물 농도와 화학 반응 속도의 상관관계를 나타낸 것으로, 반응속도상수와 반응물 농도 항을 곱한 형태이다. 기체 반응의 경우 농도 대신 압력을 활용하기도 한다. 속도 법칙은 다단계 반응의 메커니즘을 예측 및 확인할 수 있는 중요한 요인이다.
미분속도법칙과 적분속도법칙은 반응차수에 따라 달리 표현된다. 반응차수 0, 1, 2인 경우의 미분속도법칙과 적분속도법칙은 각각 -{dA}/dt=k, -{dA}/dt=k[A], -{dA}/dt=k[A]^2이며, 적분속도법칙은 [A]=−kt+[A]0, ln[A]=−kt+ln[A]0, 1/[A]=kt+1...
참고 자료
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http://blog.naver.com/ceokmy89/150149846621
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=786401&cid=42431&categoryId=42431
전원어댑터http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1835063&cid=49067&categoryId=49067
인버터http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2218780&cid=51293&categoryId=51293
반치폭https://en.wikipedia.org/wiki/Full_width_at_half_maximum
색공간 https://en.wikipedia.org/wiki/CIE_1931_color_space
EL https://en.wikipedia.org/wiki/Electroluminescence
퀀텀닷 http://www.ddaily.co.kr/news/article.html?no=160253
