본문내용
1. 화학실험
1.1. 용액의 흡광도 측정을 통한 복합체 분해 속도 결정
1.1.1. 실험 목적
본 실험의 목적은 복합체 분해 과정에서 나타나는 트리옥살라토망가네이트(III) 착물의 흡광도 변화를 측정하여 반응 속도 차수, 반응 속도 상수 및 반감기를 결정하는 것이다. 특히 다양한 농도의 반응물 용액을 이용해 흡광도 변화를 시간에 따라 측정하고, 그래프 분석을 통해 해당 반응이 1차 반응인지 확인하며 반응 속도 상수 및 반감기를 도출하고자 한다.
1.1.2. 실험 이론 및 원리
전이금속 화합물인 트리옥살라토망가네이트(III) 복합체의 최대 흡수 파장 λmax 결정과 함께, 반응 속도 법칙과 Beer-Lambert 법칙을 토대로 흡광도 측정을 통해 반응 차수, 반응 속도 상수 및 분해 반감기를 결정할 수 있다.""복합체 분해 반응에서 농도와 흡광도는 비례 관계에 있으므로, 농도 대신 흡광도를 측정하여 반응 차수와 속도 상수를 구할 수 있다. 반응 차수는 ln(A) vs t 그래프의 직선성을 통해 확인할 수 있으며, 직선의 기울기 -(slope)가 첫 번째 차수 반응에서의 속도 상수 k가 된다.""
1.1.3. 실험 데이터 및 결과
실험 데이터 및 결과는 다음과 같다. 먼저 트리옥살라토망가네이트(III)의 최대 흡수 파장을 결정하였다. 용액1의 경우 최대 흡광도 파장 λmax가 456nm-457nm이고, 용액2의 경우 최대 흡광도 파장 λmax가 458nm-459nm로 측정되었다.
다음으로 반응 속도 측정 실험을 수행하였다. 시간(t)에 따른 흡광도(A) 그래프, ln(A)에 대한 시간(t) 그래프, 그리고 1/A에 대한 시간(t) 그래프를 얻었다.
용액1의 경우, ln(A)에 대한 시간(t) 그래프가 직선에 가까운 모습을 보여 1차 반응임을 확인할 수 있었다. 최소자승법을 사용하여 ln(A)에 대한 시간(t) 그래프의 기울기를 구한 결과, 반응 속도 상수 k는 0.0656/min으로 나타났다. 이를 통해 반감기 t1/2는 10.6분이라고 계산되었다.
용액2의 경우에도 ln(A)에 대한 시간(t) 그래프가 직선에 가까운 것으로 보아 1차 반응으로 볼 수 있다. 마찬가지로 최소자승법을 이용하여 반응 속도 상수 k를 구한 결과 0.0271/min이었고, 반감기 t1/2는 25.6분으로 측정되었다.
이상의 결과들을 정리하면 다음과 같다. 용액1의 경우 반응 차수는 1차, 반응 속도 상수는 0.0656/min, 반감기는 10.6분이다. 용액2의 경우 반응 차수는 1차, 반응 속도 상수는 0.0271/min, 반감기는 25.6분이다.""
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