[일반화학실험 A+ 1등 레포트] 실험 20. 시계 반응 실험 결과보고서

소개글

"[일반화학실험 A+ 1등 레포트] 실험 20. 시계 반응 실험 결과보고서"에 대한 자료입니다

이공계열 4.5 만점 수석 학생의 보고서입니다.
각 실험에 대한 결과와 실험 후에 생각해 보아야 하는 결과 보고서의 문제에 대한 답안이 자세하게 적혀있습니다.
약 세 장 이상의 실험에 대한 고찰이 작성되어 있습니다.

목차

I. 실험 데이터 및 처리

II. 실험 결과에 대한 고찰

III. 다음의 질문에 답하시오.
1. Landolt 시계반응에서 녹말은 무슨 역할을 하는가? 또한 황산은 무슨 역할을 하는가?
2. 이번 실험에서는 IO3-에 대한 반응차수만을 결정하였다. HSO3-에 대한 반응차수를 구하려면 어떠한 실험을 해야 하는지 설명해 보라.
3. 일반적으로 화학반응식의 계수(stoichiometric coefficients)와 반응차수(reaction orders)는 서로 같지 않다. 그 이유는 무엇인가?
4. 반응속도에 영향을 미칠 수 있는 요인에는 어떠한 것들이 있는가?

본문내용

본 실험을 진행하는 과정에서 Bisulfite 용액(용액 B)은 산성이므로 약간의 SO _{2} 기체가 발생할 수 있다. 따라서 호흡에 이상이 느껴질 경우에는 바로 통풍이 잘되는 곳으로 이동하여 신선한 공기를 마시도록 한다. Bisulfite 이온(HSO _{3}^{-})은 공기 중의 산소와 접촉하여 쉽게 산화되기 때문에 bisulfite 용액은 실험 직전에 준비하여 즉시 사용해야 한다.
실험이 끝난 후에는 짙은 푸른색의 혼합 용액은 모두 한 비커에 모으고 sodium thiosulfate (Na _{2} S _{2} O _{3} BULLET 5H _{2} O)를 용액의 색이 더 이상 푸른색이 아닐 때까지 첨가한 다음 싱크대에서 다량의 물과 함께 버려야 한다.
이번 실험에서는 반응차수, 전체 반응차수, 화학반응식의 계수, 속도상수, Landolt iodine 시계반응, 초기속도법 등의 이론이 주로 활용되었다. 화학 반응식의 계수는 균형 반응식에서의 계수로 반응물과 생성물 사이의 상대적인 몰수를 의미한다. 양론계수는 일반적으로 간단한 양의 정수비로 나타내어진다. 반응 차수는 시약, 촉매 부산물 등의 농도 지수에 따라 반응속도식의 값을 표현한 것이다. 반응 속도 식 aA`+bB```` -> ```cC```+`dD```v`=`k[A] ^{m} [B] ^{n} ````(k:반응속도상수)에서 m과 n을 의미하며 m과 n인 반응 차수는 반응 계수인 a와 b의 관계없이 실험을 통해 구해야 한다. 즉, 지수 m과 n은 반응 물질의 농도[A],[B]가 변할 때 속도가 어떻게 변하는지를 알려주는 차수를 말하며 0, 양의정수, 음수, 분수로 표현되어 진다. 이때, 전체 반응 차수는 (m+n)이다. 그러므로 실험적으로 결정되며 0, 양수, 음수, 분수로 표현되는 반응차수는 일반적으로 양의 정수비로 표현되는 화학반응의 계수와 같지 않다.

참고 자료

일반화학, Steven S. Zumdahl, Cengage, 2018, 151쪽