[물리화학실험] Ionic strength 결과보고서

소개글

화학과 학생의 물리화학실험 레포트입니다.
보고 베낀게 아니라 직접 자료를 찾아가며 작성하였습니다.
결과값 계산 과정을 상세히 적었습니다.
확장된 Debye-Huckel equation의 constant를 이용해 활동도 계수를 계산하였습니다.
자료 찾기 쉽지 않은 실험인데, 참고하여 좋은 레포트 쓰시길 바랍니다.

목차

1. observation
2. result
3. discussion
4. reference

본문내용

1. Observation
① 6M nitric acid 50 ml, 1M sodium nitrate 100 ml, 0.1M potassium thiocyanate 100ml를 제조한다.
② 5개의 vial에 번호를 매기고 silver acetate 2 g을 넣는다. 농도별 NaNO_3을 100 ml씩 제조하고, vial에 70 ml씩 넣는다.
③ 50 ℃ 항온조에 vial을 담그고 잘 흔들어준다. 이후 25 ℃ 항온조에 1시간 동안 vial을 담가둔다. 1시간 후 꺼낸 vial은 세 개의 층으로 나뉜다. 아래쪽부터 하얀색 착물, 무색 투명한 용액, 하얀 색 착물 순으로 나타났다. 위쪽의 착물이 조금 더 어두운 색을 나타냈으며, 용액이 대부분을 차지했다.
④ 가운데 층을 25 ml 취해 erlenmeyer flask에 넣는다. 각 erlenmeyer flask에 증류수 15 ml와 6 M nitric acid 5ml을 추가한다.
⑤ ④에서 만들어진 용액에 철 백반 지시약을 넣은 후, 0.1M potassium thiocyanate로 적정한다. 무색 투명한 용액에서 적정이 진행됨에 따라 탁한 흰색으로 변하였다. 더 많은 용액이 들어가자, 흰색 용액에서 주황색이 나타났다 사라지기를 반복했다. 용액 전체가 붉은색이 되고 그 색이 사라지지 않는 점을 종말점으로 한다. Stirring을 멈추자 아래쪽에는 하얀색 착물이 크게 뭉쳐져 있었고, 용액은 투명한 주황빛을 나타냈다.

<중 략>

- a_A=Υ_A c_A에서 이온의 농도가 증가함에 따라 활동도가 증가할 것이라고 예상할 수 있다. 하지만, 양이온과 음이온과의 interaction에 의해 실제 활동도는 감소하게 된다. 식에서는 이온 농도 증가에 따라 활동도 계수가 감소하는 것을 통해 이를 알 수 있다. 이온의 농도가 증가하면 이온의 세기가 증가한다. 이때 전기 중성을 유지하기 위한 이온 분위기와의 거리 즉, debye 길이는 감소한다.

참고 자료

물리화학, 10판, Atkins, 교보문고, 2017, pp. 220~232