CSTR을 이용한 Ethyl acetate와 NaOH의 비누화 반응 (Saponification reaction)에서의 반응 속도 측정 *결과보고서*결과레포트*

소개글

CSTR을 이용한 Ethyl acetate와 NaOH의 비누화 반응 (Saponification reaction)에서의 반응 속도 측정 *결과보고서*
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목차

1. 서론
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 실험결과 분석 및 고찰
6. 결론

본문내용

요 약 (Abstract)
이번 실험의 목적은 Ethyl acetate와 NaOH의 액상 비누화 반응 (Saponification reaction)을 통해서 해당 반응속도식의 속도상수 (k)와 전체 반응차수 (n)를 계산하는 방법을 배운다. Ethyl acetate와 NaOH를 CSTR에서 같은 농도로 반응시킬 때, NaOH의 유출 농도를 산염기 중화적정을 통해 분석한다. 정상상태라는 가정을 이용하여 mole balance 식을 쓰면, 반응속도식을 구 할 수 있었고, 농도와 온도를 변경시켜가면서 실행하였다. 농도가 높아짐에 따라 속도도 증가하였고, 온도가 증가함에 따라 속도가 증가하였다. 이를통해 반응속도를 결정짓는 요인은 농도와 온도이고, 온도와 농도는 정비례관계임을 알 수 있다.
1. 서론
Ethyl acetate와 NaOH를 CSTR에서 같은 농도로 반응시킬 때, NaOH의 유출 농도를 산염기 중화적정을 통해 분석하여 반응 속도식 에서 반응속도상수 k와 반응차수 n을 구한다. 반응장치를 설계, 조작하는 데에는 화학반응이 진행하는 속도, 즉 반응속도를 지배하는 인자가 무엇인가를 알고, 그것들의 함수관계를 정량적으로 표현하는 반응속도식을 결정해 두어야 한다. 이번 실험에서는 반응속도를 결정짓는 여러 가지 요소 중 온도와 농도를 달리하여 반응속도식이 어떻게 변하는지를 알아본다.

<중 략>

그리고 적정중 지시약으로 사용한 페놀프탈레인 용액은 종말점에서 색이 급격히 변하기 때문에 정밀함이 필요했는데, 계속 약간씩 실수를 해서 한 번에 너무 많은 양의 HCl을 떨어뜨려서 완벽한 실험이 되지 못하였고, 오로지 육안에만 의지하여 이루어진 측정이어서 적정에 사용되어야 하는 HCl의 정확한 양을 측정하기에 다소 무리가 있었을 것이다. 그리고 이번 실험에서 종말점과 당량점을 같다고 가정해 계산을 하였기 때문에 종말점과 당량점의 차이로 인한 적정 오차값을 계산에 넣지 않아 NaOH의 농도값이 정확하지 않아서 실험의 정확도는 떨어졌을 것이다. 그래프를 그릴 때는 단 두 개의 점으로 실험값을 그래프로 표현 하였기 때문에 신뢰도가 매우 낮다. 보통 반응차수를 구할 때에는 여러개의 실험값이 주어지고, 그 실험값으로 그래프를 그리면 신뢰도도 증가하지만 시간적인 한계로 인해 실험을 많이 못한 것이 아쉬웠다. 그리고 속도식에서 농도항이 값에만 의존한다고 가정한 것도 오차의 원인으로 볼 수 있다. 반응에 참여하는 물질은 NaOH 뿐만아니라 Ethyl acetate도 있고, 가역반응이라고 가정하면 생성물도 속도에 영향을 줄 수 있기 때문이다.

참고 자료

이익춘외3명, 화학반응, 속도론 제3판, 탐구당, pp.58~66,pp.34~42
장현태외3명, 반응공학, 신광문화사, pp.92~98