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물리화학실험 - 평형상수의 결정. 물감지시약의 산 해리상수
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1. Title: 평형상수의 결정. 물감지시약의 산 해리상수
2. Date:
3. Purpose: 이 실험의 목적은 용액에서 일어나는 화학반응의 평형상수를 분광광도계 측정으로 결정하는데 있다. 이 실험에서 화학반응은 약산 물감지시약 메틸오렌지의 수용액에서의 해리반응이다.
4. Principle: 용액에서 일어나는 화학반응의 평형상수는 반응의 반응물과 생성물의 농도를 측정하여 결정한다. 평형상수 결정에 필요한 농도는 용액 안의 물질의 빛 흡광도로 얻을 수 있는데 각 물질의 흡광도는 아주 독특하고 고유하다. 물질에 의한 빛의 흡수는 일반적으로 물질의 성질을 구별하는 데 쓰여지고 물질이 다르면 아주 상당히 달라진다. 일반적으로 가시광선과 자외선의 흡수는 분자 안의 전자전이와 관계가 있는 반면, 특성 적외선 흡수는 진동과 회전변화에 의한 것이다. 빛이 흡수되면 시료를 통과한 빛의 세기는 줄어들어 빛의 세기를 측정하면 입사광의 세기보다 작아진다. 용액서는 어떤 주어진 입사광의 파장, 보통 nanometer(nm) 나 10-9meter 단위로 특정됨에서 광학적 밀도 혹은 흡광도 A 는 다음과 같이 나나낸 Beer-Lambert 법칙에 따라 변한다.
여기서 I0나 I는 순수한 용매와 흡수물질 농도가 c인 용액에서의 각각의 투과한 빛의 세기이고, b는 시료를 통과한 빛의 길이이고 a는 흡수하는 물질의 흡광도(흡광계수)이며, 이것은 매 물질마다 다른 고유특성적인 비례상수이다. 혼합물에 대하여는 전체 흡광도는 각 물질의 흡광도를 더해서 얻는다.
간단한 회합 화학반응, 역으로는 간단한 해리반응의 경우에는
A+B=AB (1)
세가지 물질이 있어서 모두가 흡광도 측정치에 기여한다. 이 경우 전체흡광도는 다음 식으로 주어진다.
A1=a1(a-x)+a2(b-x)+a3x (2)
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2013.04.03
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