[물리화학실험] 화학평형의 온도 의존성 결과보고서

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본문내용

이번 실험은 4-나이트로페놀의 원래 상태와 해리된 상태의 가시광선 흡광 파장의 차이가 크다는 점을 이용하여 해리 상수를 여러 온도에서 구하고 해리 반응의 엔탈피를 구해보는 실험이었다. 우리는 실험에서 KOH대신 NaOH를 사용하였다. NaOH는 염기조건을 만들어주기 위함이기 때문에 정확한 양을 사용하지 않아도 된다. 용액들을 만들고 25, 35, 45, 55’C에서 흡광도를 측정하였다. 흡광도를 측정하면 410~440nm까지의 값을 얻을 수 있는데 410nm의 값을 이용하여 계산한다. 그 이유는 4-nitrophenolate ion이 410nm에서 강한 흡수를 보이는 반면, 4-나이트로페놀은 410nm에서 약한 흡수를 보이거나 흡수를 거의하지 않기 때문이다. 흡광도 측정값을 보면 410nm일 때 값이 가장 큰 것을 확인할 수 있다. 위의 실험결과에서 온도에 따른 Ka를 비교해보면 온도가 올라갈수록 Ka의 값도 커지는 것을 확인할 수 있었다. ln⁡〖Ka=-(∆H ̅)/R×1/T 〗 + 상수 식을 이용하면 x는 1/T , y는 lnKa로 하여 그래프를 그리면 기울기 -(∆H ̅)/R를 얻을 수 있다. 여기에 -R을 곱해주면 결과적으로 ∆H ̅의 값을 얻을 수 있게 되는 것이다. 조교님 값으로 계산하면 19.36kJ/mol을 얻어지고 문헌값 20kJ/mol과 오차율이 3.2%밖에 되지 않는다.

참고 자료

분석화학 제 9판/ Daniel C. Harris/강용철 외 7인 옮김/자유아카데미/2017/p216
물리화학실험/대한화학회/청문각/2013/p77~80
사이언스올, https://www.scienceall.com/%EC%98%A4%EC%8A%A4%ED%8A%B8%EB%B0%9C%ED%8A%B8%EC%9D%98-%ED%9D%AC%EC%84%9D%EB%A5%A0dilution-law-of-ostwald/
[네이버 지식백과] 반트호프 식 [van't Hoff equation] (화학백과)
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5662785&cid=62802&categoryId=62802