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요오드 시계반응

Chemical Kinetics – the Iodine Clock Reaction 요오드 시계반응 9 조목차 Key words 실험목적 원리 및 이론 시약 및 기구 실험 방법 참고문헌│ Key words │실험목적│원리 이론│시약 기구│실험방법│참고문헌│ 속도 법칙 속도 상수 반응 차수 활성화 에너지 아레니우스 식 시계반 응 속도 결정 단계│ Key words │ 실험목적 │원리 이론│시약 기구│실험방법│참고문헌│ 속도 법칙을 이해하고 반응 속도를 측정하여 속도 법칙 , 속도 상수 (k), 활성화 에너지 (Ea) 를 결정한다 .│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 화학반응속도론 (Chemical Kinetics) 화학 반응이 일어나는 빠르기 즉 , 반응 속도에 관한 것을 다루는 화학의 한 분야 반응 조건 변화가 반응 속도에 어떤 영향을 주는지에 대해 연구함│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 반응 속도 반응 시간에 따른 반응물 또는 생성물의 농도 변화 (M/sec ) A → B│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 반응 속도와 화학량론 2A → B 2 몰 A 가 사라질 때 1 몰 B 가 생성│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 반응 속도와 화학량론│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 충돌 이론 (collision theory) 분자들이 반응하려면 먼저 반응하는 분자끼리 충돌해야 한다 . 두 분자가 어떤 최소 운동에너지를 갖고 충돌했을 때만 반응이 일어난다 . 속도 ∝ 충돌 수 / sec농도와 반응 속도 A + B → 생성물 반응 물질 농도 증가 → 충돌 가능 수 증가 → 반응 속도 증가 A,B 농도에 대한 충돌 횟수의 의존도 │ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌││ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고 (k) 와 온도의 관계를 나타내는 식으로 Arrhenius 에 의해 실험적으로 유도됨 k = Ae -Ea /RT ln k = ln A – Ea /RT (A: 빈도인자 , Ea: 활성화 에너지 , R: 기체상수 , T: 절대온도 )│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 반응 차수 (reaction order) 반응 속도 식에서 반응 물질의 농도가 속도에 기여하는 정도를 숫자로 나타낸 것 속도 법칙에서 성분의 농도에 승으로 나타낸 수 속도 = k[A] x [B] y 전체 반응 차수 = x + y│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 일차 반응 (first order) 반응 속도가 반응물 농도의 1 승에 의존하는 반응 A → 생성물 속도 = -( △ [A]/ △ t) 속도 = k[A]│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 이차 반응 (second order) 반응물이 한 가지일 경우 속도는 그 농도의 제곱에 비례 A → 생성물 속도 = -( △ [A]/ △ t) 속도 = k[A] 2│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 이차 반응 (second order) 반응물이 두 가지일 경우 속도는 각각의 농도의 곱에 비례 A + B → 생성물 속도 = -( △ [A]/ △ t) = -( △ [B]/ △ t) 속도 = k[A][B]│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 반응 메커니즘 (reaction mechanism) 어떤 반응이 여러 단계를 거치면서 진행되는 일련의 과정 단일 단계 반응 ⑴ 단분자 단일 단계 반응 ⑵이분자 단일 단계 반응 다단계 반응│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 반응 메커니즘 (reaction mechanism)│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 속도 결정 단계 (RDS) 다단계 반응론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 활성화 에너지 ( Ea ) 결정 Ea = 활성화 에너지 T = 절대온도 , K R = 기체상수 , 8.314 J/K mol k 1 = 반응 1~4 에서의 속도 상수들의 평균값 k 2 = 반응 5 에서의 속도 상수│ Key words │실험목적│원리 이론│ 시약 기구 │실험방법│참고문헌│ 시약 0.050M Na 2 S 2 O 3 녹말용액 pH 4.7 버퍼용액 0.30M HC 2 H 3 O 2 0.80M H 2 O 2 기 구 시계 또는 타이머 Hot Plate 비커 부피플라스크 피펫 온도계 pH 미터기│ Key words │실험목적│원리 이론│ 시약 기구 │실험방법│참고문헌│ MSDS│ Key words │실험목적│원리 이론│시약 기구│ 실험방법 │참고문헌│ A) 반응법칙의 결정 온도가 서로 ±0.5ºC 내에 있지 않으면 , 비커를 서로 가까이 놓고 온도가 ±0.5ºC 내로 될 때까지 용액을 부르럽게 저어준다 .│ Key words │실험목적│원리 이론│시약 기구│ 실험방법 │참고문헌││ Key words │실험목적│원리 이론│시약 기구│ 실험방법 │참고문헌│ B) 활성화 에너지의 결정│ Key words │실험목적│원리 이론│시약 기구│ 실험방법 │참고문헌││ Key words │실험목적│원리 이론│시약 기구│ 실험방법 │참고문헌││ Key words │실험목적│원리 이론│시약 기구│실험방법│ 참고문헌 │ 레이먼드 창의 일반 화학 10 판 p532~557 Peter Atkins Julio de Paula 의 핵심 물리 화학 5 판 p279~ 위키 백과THANK YOU~ Chemical Kinetics – the Iodine Clock Reaction 요오드 시계반응 9 조목차 Key words 실험목적 원리 및 이론 시약 및 기구 실험 방법 참고문헌│ Key words │실험목적│원리 이론│시약 기구│실험방법│참고문헌│ 속도 법칙 속도 상수 반응 차수 활성화 에너지 아레니우스 식 시계반 응 속도 결정 단계│ Key words난다 . 속도 ∝ 충돌 수 / sec농도와 반응 속도 A + B → 생성물 반응 물질 농도 증가 → 충돌 가능 수 증가 → 반응 속도 증가 A,B 농도에 대한 충돌 횟수의 의존도 │ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌││ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 온도와 반응 속도 온도 상승 → 활성화 에너지보다 큰 에너지를 가진 입자 수 증가 → 반응 속도 증가│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 활성화 에너지 (activation energy, Ea ) 화학 반응이 일어나는 데 필요한 최소한의 에너지 A + B → AB‡ → C + D ( 활성 복합체 )│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 활성화 에너지 그래프│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 속도 법칙 (rate law) 반응 속도를 전체 반응에 관여하는 성분들의 몰 농도의 함수로서 나타낸 식 A + B → 생성물 속도 = k[A] x [B] y│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 반응 속도 상수 k (rate constant) 반응물의 농도와 반응 속도 사이의 비례 상수 반응에 참여하는 성분들의 농도에 무관하며 온도에 의존 실험적으로 결정됨 속도 = k[A] x [B] y│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 아레니우스 식 (Arrhenius Equation) 화학 반응에서 반응 속도 상수 (k) 와 온도의 관계를 나타내는 식으로 Arrhenius 에 의해 실험적으로 유도됨 k = Ae -Ea /RT ln k = ln A – Ea /RT (A: 빈도인자 , Ea: 활성화 에너지 , R: 기체상수 , T: 절대온도 )│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 반응 차수 (reaction order) 반응 속도 식정 단일 단계 반응 ⑴ 단분자 단일 단계 반응 ⑵이분자 단일 단계 반응 다단계 반응│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 반응 메커니즘 (reaction mechanism)│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 속도 결정 단계 (RDS) 다단계 반응 중 가장 느리게 진행되는 반응의 속도가 전체반응의 속도를 결정하는 단계 더 느린 반응 ( 속도 결정 단계 )│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 시계 반응 (clock reaction) 여러 가지 반응들이 몇 단계에 걸쳐 일어나는 원리를 이용 녹말과 결합하여 푸른색을 띰 →반응 농도 결정 (M 1 = 각 시료의 몰 농도 , V 1 = 각 시료의 부피 ) │ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ V 2 = 200mL│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 반응 속도 결정 S 2 O 3 2- , I 3 - , I - 속도 결정│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 반응 차수 결정│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 반응 차수 결정 반응 1,2 로부터 [I - ] 차수 = x 반응 1,3 로부터 [H 2 O 2 ] 차수 = y 반응 1,4 로부터 [H + ] 차수 = z│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 속도 상수 (k) 결정│ Key words │실험목적│ 원리 이론 │시약 기구│실험방법│참고문헌│ 활성화 에너지 ( Ea ) 결정 Ea = 활성화 에너지 T = 절대온도 , K R = 기체상수 , 8.314 J/K mol k 1 = 반응 1~4 에서의 속도 상수들의 평균값 k 2 = 반응 5 에서의 속도 상수│ Key words │실험목적│원리 이론│ 시약 기구 │실험방법│참고문헌│ 시약 0.050M Na 2 S 2 O ow}

자연과학| 2013.05.29| 39페이지| 3,000원| 조회(686)

요오드, 시계반응, 요오드 시계반응

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재결정과 녹는점

Recrystallization and Melting point 재결정과 녹는점Objective 고체 혼합물을 분리하는 기본 기술인 재결정을 해보고 , 그 생성물의 녹는점을 측정하여 생성물의 순도를 가늠해본다Contents Theory Key words Apparatus Reagent Procedure Referencekeywords 용해도 , 모액 ( 母液 ), 녹는점 , 함께 녹는점 (eutetic point), 이성질체Theory 실험 이론Theory 재결정 (Recrystallization) 혼합물의 결정을 가열하여 융해 후 , 재 냉각하여 용해도가 낮은 고체물질을 선택적으로 결정화 용매이용법 온도 강하법 증발법Theory 녹는점 (melting point, mp ) 녹는점을 결정하는 요인 분자간 인력 격자 내 쌓임 (packing)Theory 반데르 발스 힘 (Van der Waals force) 쌍극자 - 쌍극자간 힘 쌍극자 - 유도 쌍극자간 힘 수소 결합 분산력Theory 수소 결합 (Hydrogen bond) 전기음성도가 큰 F, N, O 등의 원소와 H 가 직접 결합하고 있을 때 생기는 특별히 강한 쌍극자 - 쌍극자 힘으로 생기는 강한 결합Theory 분산력 (dispersion force) 유도 쌍극자 편극도 ( polarizability )Theory 이성질체 (isomer) 위치 이성질체 ( regio isomer) Nitroaniline 의 o, m, p 이성질체 각각의 녹는점은 72℃, 114 ℃, 148 ℃ 이다Theory 이성질체 (isomer) 기 하 이성질체 (geometry isomer) Fumaric acid 의 trans, cis 형 각각의 녹는점은 299℃, 142℃ 이다Theory 공융점 (eutectic point) 공융혼합물이 석출되는 온도 . 불변계 ( 不變系 ) 의 공융혼합물은 그 온도가 일정치만 일변계나 다변계의 공융혼합물은 온도가 일정한 범위 안에서 변한다Theory 공융점 (eutectic point) 혼합물에서 용질은 용매화 (solvation) 되어있다 용매화된 용질과 용매 입자는 한 입자처럼 행동한다Theory 용해도 (solubility) 일정한 온도에서 어떤 용매 100g 에 최대로 녹일 수 있는 용질의 양 모액 : 용액 중에 결정이나 침전이 생성되어 있을 때 , 그 용액을 모액이라 한다Theory 용해도 (solubility) 온도에 따른 용해도의 변화를 나타낸 그래프Theory 이번 실험 (this experiment) Solvent 1.0 ml Sucrose NaCl Water (25℃) 2.0 g 0.357g Acetone (25 ℃) Insoluble InsolubleApparatus Reagent 실험 기구 및 시약Apparatus Reagent 삼각플라스크 눈금실린더 감압플라스크 뷰흐너 깔대기 자석스핀바 자석 젓개 및 가열판 높낮이 받침대 알코올 램프 염화소듐 흑설탕Procedure 실험 과정Procedure 1. 염화소듐 6.0g 과 흑설탕 1.0g 을 삼각 플라스크에 넣고 20.0ml 물로 녹인다 . 2. 시료가 완전히 녹은 후 , 아세톤을 5.0ml 씩 첨가하여 흔들어준다 . 침전이 형성되지 않을 때까지 아세톤을 첨가한다Procedure 3. 침전이 형성된 것을 감압 필터하고 아세톤으로 씻는다 . 4. 충분히 건조한 후 , 불꽃 색의 확인을 통해 검출된 물질을 확인한다 .CAUTIONS 주의 및 참고사항CAUTIONS 아세톤 (acetone) 휘발성이 강하고 흡입에 주의한다 . 인화성이 있으므로 화재의 주의한다 . 연소 시 인체에 유해한 가스가 생성될 수 있다 .Reference 참고문 헌Reference 네이버 지식백과 다시 쓴 유기화학 실험 레이먼드 창의 일반화학 한국 산업 안전 보건 공단 MSDS / GHSThank you :]{nameOfApplication=Show}

자연과학| 2013.05.29| 27페이지| 3,000원| 조회(412)

재결정, 유기화학, 녹는점

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