화학 동역학은 화학 반응의 속도와 과정을 연구하는 가장 중요하고 흥미로운 화학 영역 중 하나입니다. 운동 연구는 화학 공정의 속도가 어떻게 변할 수 있는지를 보여주기 위해 사용될 수 있습니다. 이 기사에서는 실온에서 요오드 이드 이온과 과산화수소 사이의 특정 과산화수소 화학 반응의 동역학을 살펴볼 것입니다. 그러나 그 전에는 화학적 동역학이 얼마나 매혹적인 지에 대해 이야기합시다.
화학 실험실에서 적정을 수행 한 적이 있습니까? 부르고뉴 나 파란색의 아름다운 그늘로 완전히 무색의 해결책이 바뀌는 것을 보았습니까? 아니면 컬러 솔루션이 투명하게 변하는가? 놀랍습니다. 화학 동역학은 세계, 그것이 기능하는 방법, 특정 일이 발생하는 이유에 대해 더 많이 알고 화학 공정의 메커니즘에 대한 증거를 제공하는 데 중요합니다. 또한 제약 산업에서도 많이 사용됩니다. 이제 특정 화학 개념을 이해하기 위해 하나의 특정 수소 분해 분해 반응을 분석하여 이러한 요오드 이온이 어떻게 반응하는지 살펴 보겠습니다.
당신은 매일 화학 동역학을 만난다. 다양한 철 표면에서 볼 수있는 녹입니까? 공기와 수분에 노출 될 때 철의 화학 반응. 소화, 광합성 및 연소도 다른 일반적인 예입니다. 요오드화 이온이 일상 생활에서 과산화수소와 반응하는 것을 보지 않으며,이 특정한 과산화수소 화학 반응은 다양한 목적으로 요오드를 생산하는 데 사용됩니다.
.사전 반품
더 읽고이 과산화수소 분해 반응을 이해하기 전에 몇 가지 전제 조건을 알아야합니다. 먼저 화학 용어에 익숙해 지도록하겠습니다.
반응물, 제품 및 농도
반응물은 다른 화학 물질과 도입되거나 결합 될 때 변화하는 화학 물질입니다 (우리의 경우 티오 설페이트 나트륨). 화학 반응에는 종종 하나 이상의 반응물이 있습니다.
반면에, 화학 반응의 결과로 생성물이 형성된다.
농도는 반응물과 제품의 측정 일뿐입니다. 종종 질량 및 부피와 관련하여 농도를 계산하는 다양한 방법이 있습니다. 표준 실습은 용액의 단위 부피당 물질의 양인 물질의 충격과 함께 진행하는 것입니다. 어금니는“m”으로 표시됩니다.
이 특정 수소 과산화수소 화학 반응에서, 과산화수소와 요오드화 이온은 반응물이고, 요오드와 물은 생성물이다.
반응/반응 속도
반응물 또는 생성물의 농도가 지정된 시간 동안 특정 속도로 변하면이를 반응 또는 반응 속도의 속도라고합니다.
요오드 이드 이온과 실온에서의 수소 화학적 퍼 옥사이드 반응 사이의 반응 속도 내에서 요오드화 이온의 농도를 변화시키는 결과는 기사의 후속 섹션에서 논의 될 것이다.
.운동 에너지
모션은 운동 에너지 생성, 물체 또는 입자가 움직임으로 인한 에너지의 생성을 초래합니다. 물체 또는 입자의 속도와 질량에 의해 영향을받는 움직이는 품목 또는 입자의 특성입니다.
운동 에너지는 질량 (m)과 속도의 제곱 (v)의 제품의 절반과 같습니다. Si 장치는 Joule입니다.
ke =½ mv2 여기서
여기서 ke =운동 에너지,
m =체질량,
및 v =신체 속도
이 공식은 중대한 속도로 이동하는 물체에만 적용 가능하다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 속도가 높아짐에 따라 매우 기본적인 과학 개념이 변합니다.
산화, 산화제
산화는 산소의 첨가로 인해 화학 물질, 종종 반응물이 변하는 과정입니다. 반응물은 산화 중에 전자의 일부를 잃습니다. 이제 이러한 유리 전자는 산화제 또는 산화제라고 불리는 산화 될 수있는 다른 물질에 의해 허용됩니다.
이 과산화수소 분해 반응에서 실온에서, 요오드화 이온은 산화를 겪고, 과산화수소는 산화제이다.
분해 반응
분해 반응은 화학적 반응으로 화학 반응으로, 하나의 반응물이 화학 반응 동안 2로 끊어집니다. 이 특정한 과산화수소 화학 반응은 분해 반응입니다.
과산화수소 분해 반응의 분석
목표
이 실험의 목적은 요오드화 이온의 농도의 변화와 반응 수소화 과산화수소 사이의 관계를 특정 온도에서 결정하는 것입니다. 이것은 화학 반응의 메커니즘과 속도에 대한 이해를 향상시키기위한 것입니다.
반응물 농도가 증가함에 따라 반응 속도가 상승합니다. 과산화수소의 존재하에 요오드화 이온과 티오 설페이트 나트륨 사이의 상호 작용을 분석하기 위해 분해 반응을 조사하겠습니다. 반응물 농도가 화학 반응 속도에 어떤 영향을 미치는지 이해할 것입니다.
장치 필수
요오드화 칼륨 용 칼륨 용 550 ml 원뿔 플라스크
스톱 워치
과산화수소를위한 500 ml 원뿔 플라스크
트로프
100 밀리리터 측정 실린더
전분 기반 솔루션
요오드화 칼륨의 용액 (0.1 m)
2.5 m 황산 용액
물 중의 티오 설페이트산 나트륨 (0.04m)
a 3% 과산화수소 용액
절차
4 개의 250 ml 원뿔 플라스크를 가져다가 1, 2, 3 및 4로 레이블을 지정합니다.
플라스크 1, 2, 3 및 4에 각각 10mL, 20mL, 40mL 및 60mL의 0.1m KI 용액을 첨가하고 각 플라스크에 10mL의 과산화수소를 첨가합니다.
.각 플라스크에서 용액 100 ml의 부피를 만들기 위해 필요한 경우 증류수를 추가하십시오.
과산화수소는 산화제 역할을하며 요오드 이온을 요오드로 전환합니다.
h2o2 + 2l– + 2h + → 2h2 o + l2
5 mL 전분 용액과 10 ml의 0.04 m 나트륨 티오 설페이트 용액을 각 플라스크에 첨가하여 반응을 모니터링합니다.
.요오드화 이온은 방출 된 요오드가 티오 설페이트 나트륨과 반응하면 생성됩니다.
l2 + 2s2o3 2- → s4o6 2- + 2l-
피펫의 도움으로 플라스크 1에 5 ml의 3% 과산화수소 용액을 추가하고 스톱워치를 즉시 시작하십시오. 혼합물을 저어주고 기다렸다가 푸른 색이 나타나도록 관찰하십시오. 푸른 색이 나타나는 시간에 주목하십시오.
모든 티오 설페이트 이온이 소비 된 후 전분 용액이 파란색이됩니다.
l2 + starch → Blue Complex
푸른 색이 나타나는 데 필요한 시간은 반응의 속도에 비례합니다.
플라스크 2, 3 및 4의 솔루션을 반복하십시오. 시간이 일정하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 이것은 각 플라스크의 농도 변화로 인해.
운동 에너지 계산
객체의 총 운동 에너지를 결정하려면 사전 반품에 언급 된 공식을 사용하십시오. 운동 에너지는 질량의 제품의 절반과 선형 속도의 제곱 (질량 중심)입니다.
ke =½ mv2 여기서
여기서 ke =운동 에너지,
m =체질량,
및 v =신체 속도
이 절차를 수행 할 때 새로 준비된 나트륨 티오 설페이트 용액을 사용하여 가능한 최상의 결과를 보장하십시오. Ki 용액의 농도는 합리적으로 가능한 정도까지 티오 설페이트 용액의 농도보다 커야한다. 전분 용액을 준비 할 때는 새로 준비된 솔루션 만 사용하십시오.
반응 속도
계산모든 화학 반응의 속도는 경과가 경과 한 시간 변화에 대한 농도 변화 사이의 비율과 같습니다.
결론 :
결론적으로, 화학적 동역학은 종종 복잡한 계산으로 인해 어려운 것으로 간주되지만 그럴 필요는 없습니다. 반응 속도, 운동 에너지 및 사용 된 물질의 농도와 같은 모든 중요한 개념을 이해하는 데 도움이되는 매혹적인 화학 영역입니다. 실온에서 요오다 이드 이온과 과산화수소 사이의 반응에 대한 동역학 연구에 대한이 포괄적 인 기사는 앞서 언급 한 화학 개념의 명확한 직관을 제공했을 것입니다. 행복한 학습!
