[화학실험] 반응속도에 미치는 온도의 영향
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[화학실험] 반응속도에 미치는 온도의 영향

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[화학실험보고서] 반응속도에 미치는 온도의 영향에 관한 자료입니다. 참고하셔서 좋은 결과 있기를 바랍니다.

목차

실험목적

실험원리

온도에 의한 반응속도

실험에 관한 고찰

본문내용

[화학실험] 반응속도에 미치는 온도의 영향

실험목적
반응속도 상수에 미치는 온도 효과를 알아보고 반응속도 상수와 온도자료로부터 활성화 에너지(activation energy)를 계산한다.

실험원리
충돌이론 - 화학반응이 일어나기 위해서는 분자들 사이에 충돌이 있어야 하며, 충돌 수가 증가 하면 속도는 빨라진다.

온도에 의한 반응속도 - 입자들은 같은 용기 속에 들어있어도 각 입자마다 운동에너지는 다르다. 그 입자 중 활성화 에너지 이상의 에너지를 가지는 입자만 반응할 수 있으며, 온도가 높아질수록 입자들의 운동에너지는 커진다.
⇒ 온도가 높아지면 반응할 수 있는 입자 수가 증가하여 반응 속도가 빨라진다.

◎ Arrhenius의 식

               k = A ․ exp( -Ea/RT )

k = A ․ exp( -Ea/RT )
Ea : 활성화 에너지 (kJ/mol)
R : 기체상수 (8.314J/K․ mol)
T : 절대온도 (K)
A : 진동인자 ( 충돌빈도를 나타냄 )




≪ … 중 략 … ≫




실험에 관한 고찰

이번 실험은 온도가 반응속도에 미치는 영향에 대한 실험 이였다. 아레니우스의 식에서 알 수 있듯이 속도상수가 크다는 것은 활성화 에너지가 작다는 것을 뜻하고, 마찬가지로 온도가 증가하면 속도상수도 커진다. 온도가 증가하게 되면 활성화 에너지 보다 큰 운동에너지를 가지는 분자들이 증가하여 서로간의 충돌이 많아지게 되어 반응속도가 커지는 것이다.
.
이번 실험에서는 온도에 따른 아세트산 메틸의 가수분해 양을 조사하여 반응속도와 속도 상수를 구해보고 마지막으로 활성화 에너지를 구해보았다. 아세트산 메틸은 에스테르 화합물로 산 촉매 하에 카르복시산과 알코올로 분해된다. 이번 실험에서는 1N HCl를 산 촉매로 사용하였다. 아세트산 메틸이 가수분해 되면 아세트산과 메탄올로 분해된다. 페놀프탈레인을 넣고 NaOH로 적정하게 되면 아세트산의 양을 알 수 있다. 아세트산 메틸과 아세트산은 1:1 반응으로 아세트산의 양이 아세트산 메틸의 가수분해 된 양과 동일 하게 된다. 1N HCl에 아세트산 메틸 5ml를 넣고 파라필름을 이용하여 마개를 막아 항온조에 나두게 되는데 그 이유는 마개를 닫음으로써 용액의 온도가 유지되고 항온조에서 삼각플라스크가 뒤집히는 것을 방지하기 위해서이다. 15분간 방치 후 항온조의 온도와 용액의 온도가 같아졌을 때, 아세트산 메틸 5ml와 1N HCl 100ml이 섞은 용액을 재빨리 5ml 채취하여 75ml의 얼음물이 담긴 플라스크에 넣고 페놀프탈레인을 떨어뜨리게 된다. 처음에는 페놀프탈레인의 색깔이 무색이 되었다가 NaOH로 적정하게 되어 당량점에 도달했을 때는 붉은색으로 변하게 된다. 이렇게 하여, 아세트산 메틸이 가수분해 된 양을 알 수 있다. 얼음물

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