일반화학 실험

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일반화학 실험에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

지색으로 변화하지 않음.
방 법 :① 시약용 아세톤을 시험관의 1/5이 되도록 넣고 각각 알코올을 1방울씩 넣는다.
② 여기에 크롬산시약 1방울을 가한다.(수초내에 일어나는 현상 관찰)
결 과 : ① 1, 2차 알코올 : 청색-초록색을 나타냄.
② 3차 알코올 : 색변화가 없다.
5. 시계반응
* 반응속도 : 일정 시간동안 일어난 농도변화
1) 속도상수 k : 반응물의 농도에 무관하고, 반응의 종류, 온도에 의존
2) 반응 차수 m, n (실험에 의해서만 결정)
총 차수 : 각 농도차수의 합 (m+n)
3) 반응 속도에 영향을 주는 요인
가) 농도
영차 반응 :
속도가 농도에 무관
1 차 반응 :
속도가 농도에 일차적으로 비례
2 차 반응 :
속도가 농도의 제곱에 비례
나) 표면적 (특히 고체) : 반응물 입자의 표면적이 증가할 수록 반응속도 증가
다) 온도 (속도상수에 영향 → 속도의 변화)
* Arrhenius eq. k = Ae-Ea/RT ; Ea ∝ T (온도)
라) 촉매 :
- 부촉매 : 반응속도 감소
- 정촉매 : 반응속도 증가 (원래 경로보다 낮은 Ea를 갖는다.)
※ 속도 결정 단계 : 전체 반응이 다단계로 나누어 일어나는 반응 중에서, 가장 느린 단계가 전체반응의 속도를 좌우하며 이 가장 느린 단계를 속도결정단계라 한다. (←) 빠른 단계에 의하여 생성된 중간물질이 많이 생성되었어도 느린 단계를 거치지 않고 반응이 일어나지 못하므로 전체 반응속도는 느린 단계에 의해 결정됨.
(실험 이론)
3I-(aq) + S2O82-(aq) → I3-(aq) + 2SO42-(aq) (1) Slow ; 속도결정단계
I3-(aq) + 2S2O32-(aq) → 3I-(aq) + S4O62-(aq) (2) Fast
반응속도 = k[I-]m[S2O82-]n
(k는 속도상수이고, m과 n은 반응 차수이다.)
반응(1)로 부터 생성된 I2는 (2)반응에 의하여 빠르게 없어진다. 반응 용기 속에 들어있던 0.005M S2O32- 5ml 가 모두 소모되면 (1)에 의해 생성된 I2는 I-로 전환하지 못하고 반응 용기 중의 녹말과 푸른 착물을 이루어 색이 나타난다. 1, 2, 3, 6번 비이커에 대해 5ml의 0.005M S2O32-를 소모시키는 시간을 측정한다.
실험 방법
[A] 반응속도에 미치는 농도의 영향
1) 100ml 삼각플라스크에 0.005M Na2S2O3 5ml 와 녹말용액 3～4 방울을 넣는다.
2) 위와 같이 용액을 준비한 후 삼각 플라스크의 용액을 반응 플라스크에 재빨리 붓고, 온도계 를 넣고 초를 재기 시작한다.
반응
100ml 삼각플라스크
50ml 삼각플라스크
1
5.0ml0.20M KI
10.0ml0.10M (NH4)2S2O8
2
10.0ml0.20M KI
5.0ml0.10M (NH4)2S2O8
5.0ml0.10M (NH4)2SO4
3
4.0ml0.20M KI
6.0ml0.20M KCl
10.0ml0.10M (NH4)2S2O8
3) 녹말 지시약이 요오드분자와 착물을 이루어 청색을 띄게 되면 그 순간의 시간을
기록하고, 용액의 온도를 기록한다.
(반응된 용액이 청색이 아니라면 (NH4)2S2O8 또는 녹말의 변질을 의심해보자)
* 청색이 되는 것은 요오드 분자가 녹말분자(아밀로오즈 또는 아밀로 펙틴)의 고리사이에 들어가 착물을 이루어 나타난다.
6. 양이온의 정성분석- I족
* 양이온 I 족 : 산성 용액에서 염화 이온과 반응하여 난용성 염화물 침전형성
ex) Ag+, Hg22+, Pb2+ 등
* 양이온 II 족 : 산성 용액에서 황화물 침전을 형성
ex) Hg2+, Pb2+, Cu2+, Cd2+, Bi2+, Sn2+ 등
* 양이온 III 족 : 염기성 용액에서 수산화물 형성
ex) Cr3+, Al3+, Fe3+, Ni3+ 등
* 염화물 침전을 형성한 양이온 I 족 원소들의 용해도(g/100ml)
cold water
hot water
PbCl2
0.99
3.34
AgCl
8.9 × 10-5
2.1 × 10-3
HgCl2
2.0 × 10-4
1.0 × 10-3
※ 위와 같은 용해도 차이에 의해 세가지 원소를 분리
1) 납의 확인
염산을 넣어 염화물 침전을 형성시킨 혼합 침전용액을 뜨거운 물로 녹여내면 PbCl2만 녹게 되고 녹아있는 Pb2+이온은 K2CrO4와 반응하여 불용성 황색고체인 크롬산납을 생성.
PbCl2(s) → Pb2+(aq) + 2Cl-(aq)
Pb2+(aq) + Cr2O42-(aq) → PbCrO4(s)
2) 수은의 확인
- 납을 분리한 용액에 암모니아를 가해주면 수은과 암모니아가 반응하여 침전형성
Hg2Cl2(s) + 2NH3(aq) → HgNH2Cl(s) ＋ Hg(l) ＋ NH4+(aq) ＋ Cl-(aq)
휜색 침전 검은색
- 불균등화 반응 : 한가지 물질이 산화되면서 동시에 환원되는 산화-환원반응
+4 +5+2
ex) 3NO2(g) ＋ H2O(l) → 2HNO3(aq) ＋ NO(g)
일부 질소원자는 산화되고 일부 질소원자는 환원
3) 은의 확인
납을 분리하기 위하여 만든 암모니아용액의 액성을 산성으로 바꾸어 주면 다시 은 염화물 침전 형성을 확인할 수 있다.
AgCl(s) + 2NH3(aq) → Ag(NH3)2+(aq) ＋ Cl-(aq)
Ag(NH3)2+(aq) ＋ 2H+(aq). ＋ Cl-(aq) → AgCl(s) ＋ 2NH4+(aq)
흰색
4) 실험 방법
검액(Ag+, Pb2+, Hg22+ ) 1 ml
→ 6M HCl 3～4 방울 → 침전
→ 원심 분리
침전 (AgCl, PbCl2, Hg2Cl2 백색)
용 액
→ 증류수를 약 1ml 가하고 3～5분간 중탕
→ 원심 분리
→ 6M HCl 방울
침전 확인
침전 (AgCl, Hg2Cl2)
용액(Pb2+)
→ 6M NH4OH 1ml
→ 원심 분리
→ 둘로 나누어
→6M HNO3 2방울
→0.2M K2CrO4 3방울
→6M H2SO4 3방울
침전(PbSO4 백색)
침전(PbCrO4 노란색)
침전(HgNH2Cl, Hg 회색)
용액 (Ag(NH3)2+)
→페놀프탈레인 1방울
→6M HNO3를 붉은색이 없어질 때 까지
가하고 그 후 몇 방울 더 넣는다.
침전(AgCl 백색)

키워드

일반화학실험,   산화 환원 적정,   과망간산법,   평형상수의 결정