[실험보고서] 기전력측정에 의한 용해도적 결정 (EMF measurement of Ksp) : 표준 전극전위와 용해도적을 결정하기 위한 가역기전력 측정법을 설명

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[실험보고서] 기전력측정에 의한 용해도적 결정 (EMF measurement of Ksp) : 표준 전극전위와 용해도적을 결정하기 위한 가역기전력 측정법을 설명에 대한 보고서 자료입니다.

목차

기전력 측정에 의한 용해도적 결정


<실험목적>

Ⅰ. 실험원리
1. Gibbs 에너지와 전지 전위
2. Nernst 식
3. 전기화학전지

Ⅱ. 실험기구 및 시약

Ⅲ. 실험 방법

Ⅳ. 실험결과
A. 왼쪽전극의 표준왼쪽전지 전위 구하기
B. 용해도적의 log값 및 용해도적 상수 결정

Ⅴ. 고찰

<참고문헌>

본문내용

a. 상수 결정하기
= + 상수
ex) NaBr + AgNO3 의 경우 ( = -0.0713V)
-0.0713(s) = 0.655 + 상수
∴ 상수= -0.7263
b. 왼쪽전극의 표준 반쪽전지 전위 구하기
* NaBrO3
(V)= 0.660 - 0.7263 = -0.0663
* NaIO3
(V)= 0.658 - 0.7263 = -0.0683
* NaCl
(V)= 0.656 - 07263 = -0.0703
* NaSCN
(V)= 0.655 - 07263 = -0.0713
* NaBr
(V)= 0.655 - 07263 = -0.0713
* NaI
(V)= 0.654 - 07263 = -0.0723
c. 상대오차(%) 구하기
* NaBrO3
* NaIO3
* NaCl
* NaSCN
* NaBr
* NaI
B. 용해도적의 log값 및 용해도적 상수 결정
log K
K
K(문헌값)
오차(%)
NaBrO3
-35.58
100
NaIO3
-35.55
100
NaCl
-35.51
100
NaSCN
-35.50
100
NaBr
-35.50
100
NaI
-35.48
100
a. 상수 결정하기
ex) NaBr + AgNO3 의 K=
∴ log K = -12.11
+)
____________________________________________________________
∴ 상수= +24.4228
b. K값 구하기
( ) 에 의해서
* NaBrO3
= 35.58
log K= -35.58
∴ K=
* NaIO3
log K= -35.55
∴ K=
* NaCl
log K= -35.51
∴ K=
* NaSCN
log K= -35.50
∴ K=
* NaBr
log K= -35.50
∴ K=
* NaI
log K= -35.48
∴ K=
c. 상대오차(%) 구하기
* NaBrO3
* NaIO3
* NaCl
* NaSCN
* NaBr
* NaI
< 그래프 4-1>
Ⅴ. 고찰
; 이번 실험은 전지화학 전지를 사용하여 6가지의 다른 염들의 표준 전극전위와 용해도적 상수를 구하는 실험이었다.
전기화학 전지는 화학반응에서 수반되는 화학에너지를 전기에너지의 형태로 바 꾸어서 우리가 유용하게 쓸 수 있도록 고안된 장치이다. 전기화학적 에너지는 화학반응에서 자유에너지 변화를 전기에너지로 바꿀 수 있고 전기에너지는 전 기량과 전위차의 곱으로 정의된다.
실험에서는 은 전극과 칼로멜 전극을 이용하여 전기화학 전지를 만들었다.
전위차계 브릿지를 완성하기 위해서 포화 칼로멜 전극은 기준전지 위의 (+)극 에 연결하고 은 금속 전극은 기준전지 위의 (-)극에 연결한다. 후에 은 전극을 질산나트륨과 질산의 혼합용액에 담구어 놓는데 이것은 질산 용액을 이용해서 은전극의 불순물을 제거 시키기 위해서이다.
20분 정도 충분히 은전극의 불순물을 제거하고 난 후 염용액에 질산은 용액을 첨가하여 침전을 확인하고 이것을 가지고 전지전위를 측정한다. 이때의 전지전 위를 기전력이라고 한다. 기전력은 두 용액이 서로 반응함에 따라 전자가 이동 할 때 발생하는 전극의 전압차에 의한 것이다.
Nernst식에 의하면 전위와 농도의 관계를 함축하고 있는데 이 식을 가지고 표 준전극 전위와 용해도 상수 k를 구할수 있다.
그래프 4-1을 보면 기전력과 용해도의 관계를 알수 있다. 그래프의 직선이 반 비례 관계를 가지는데 이는 기전력이 커질수록 용해도 상수는 작아짐을 보여준 다.
<참고문헌>
* G.W. Castellan, 물리화학, 탐구당, 1986년, p366~367
* 대한화학회, 물리화학실험, 청문각, 1995년, p227~230
* 김준용, 전기화학개론, 자유아카데미, 1995년, p95～102

키워드

실험,   기전력측정,   용해도적 결정,   Gibbs 에너지,   실험결과,   Nernst 식,   전기화학전지,   EMF measurement of Ksp