속도결정과 활성화에너지 예비 자료 Report

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속도결정과 활성화에너지 예비 자료

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속도결정과 활성화 에너지

1. 실험목표 : 네 가지 다른 온도에서 crystal violet과 NaOH를 반응시켜 반응속도와 속도상수에 대한 온도의 영향을 관찰하고 이 반응의 활성화 에너지를 구해본다.

2.일차반응의 적분속도법칙

※ Beer-Lambert law : A=εlc

3. 활성화에너지 : 충돌하는 입자들의 반응이 일어나기 위하여 필요한 총 운동에너지
활성화 에너지를 측정하기 위해서는 속도상수 k에 대한 온도의 영향을 알아야 한다.

4. Svante Arrhenius는 1889년에 활성화 에너지가 속도 상수와 관련되어 있음을 발견하였다.
Arrhenius 식의 일반적인 형태는 다음과 같다.

(k : 속도상수, e : 자연로그의 밑, T : 절대온도, A : 잦음률(frequency factor),
R : 기체상수 (8.314J/molK))

위 식의 양변에 자연로그를 취하면
5. crystal violet과 NaOH의 반응
CV+(aq) + OH-(aq) → CVOH(aq) (CV : crystal violet)
반응속도 V = kCV+
반응이 진행됨에 따라 보라색의 CV는 서서히 무색의 생성물로 변한다. 이 색변화는 565nm에서 반응물 CV의 흡광도로 측정이 된다. Beer-Lambert법칙(A=εlc)에 따라 이 흡광도는 CV의 농도에 비례한다.

6. 이번 실험에서는 첫째, 반응차수를 알고 있는 crystal violet과 NaOH의 반응을 온도를 달리하면서(농도 동일) 시간에 따른 반응물의 흡광도를 측정하여 ln Absorbance vs. 시간 그래프로부터 각 온도에 따른 속도상수를 구해보고, 둘째, 앞에서 얻은 온도와 속도상수 data로부터 ln k vs. 1/절대온도 그래프를 그려 이 반응의 활성화 에너지를 구해본다.

7. 실험방법
① 인터페이스와 노트북을 연결하고 인터페이스의 Ch1에 colorimeter를, Ch2에는 온도 프로브를 연결한다.
② Logger Pro를 실행하고 파일열기-`Advanced Chemistry W Vernior-`”35 Activation Energy” 파일을 연다.
③ 빈 큐벳에 증류수를 채우고 colorimeter에 넣고 뚜껑을 닫는다. 화살표를 눌러 565nm 파장을 선택하고 CAL버튼을 누른다.

10℃,15℃, 20℃, 25℃의 각기 다른 온도의 용액으로 실험을 진행할 것이다.
① water bath에 약 25℃의 물을 준비한다. 온도 프로브의 끝을 water bath에 담근다.
② 100ml 비커에 0.1M NaOH 10ml를 넣는다. 다른 100ml비커에 2.510-5M crystal violet 10ml를 넣는다. Water bath에 반응물이 든 두 비커를 놓는다. 비커에 든 용액의 온도가 water bath의 온도와 같아지도록 1분 이상 그대로 둔다.
③ water bath의 온도는 25℃로 유지되어야 하고, 반응물의 온도가 25℃가 되었을 때 두 용액을 섞고 온도 프로브로 반응물을 저으면서 1분 정도 반응이 진행되도록 한다.
④ 1분 뒤에 용액의 온도를 기록한다.
⑤ 큐벳에 용액을 담고 colorimeter에 넣은 뒤 collect버튼을 클릭한다.
⑥ 60초 동안 data를 수집하고, stop버튼을 클릭한다.(흡광도 vs. 시간 그래프가 그려진다.) 그 동안 온도 프로브는 비커에 계속 담겨 있어야 하고, 비커에서 일어나는 반응을 관찰한다.

ln 흡광도(Absorbance) vs. 시간 그래프로부터 속도상수 구하기
① Data menu의 New Calculated Column 선택
② 이름으로 “ln Absorbance”선택
③ Function list에서 “ln”선택, Variables list에서 “Absorbance”선택-`Done
④ y축 라벨 클릭-`ln Absorbance 선택-` ln Absorbance vs. 시간 그래프가 그려진다.
⑤ Linear fit button클릭-` 기울



자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?pk=17033521&sid=sanghyun7776&key=



[문서정보]

문서분량 : 2 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : 속도결정과 활성화에너지 예비 자료
파일이름 : 속도결정과 활성화에너지 예비 자료.hwp
키워드 : 속도결정과,에너지,예비,자료,활성화에너지
자료No(pk) : 17033521

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