Transcript 실험2. UV-vis이용한 [Co(en)2Cl2]Cl 의 분석

UV-Vis. 을 이용한 Co(en)2Cl2 의
분석
20122091
20125098
20112039
20141815
이성한
김민수
이주형
박인성
Ligand exchange rate
Selection rule
생명나노화학과
20122091 이성한
Periodic table
Occupation of Orbitals
에너지준위순서
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
3d 4p
4d 5p
4f 5d 6p
5f 6d 7p
Ligand의 정의
Hco(CO)4
착물 속에서 중심원자에 결합되어 있는 이온 또는 분자의 총칭
Ligand Exchange
M-X + Y → M-Y + X
Ligand Exchange Rate
활성화 에너지의 크기에 따라서 결정된다.
치환성 착물(labile complex)
= Ea 크기가 작음 = 반응속도가 빠름
비치환성 착물(inert complex)
= Ea 크기가 큼 = 반응속도가 느림
Ligand Exchange Rate
(1) 착물의 종류 – 다양한 일반화 존재
(2) 진입 리간드의 성질
(3) 구경꾼 리간드
How Atoms Emit Light?
외부 입자에 의해 들뜨게 되고
이 후에 원래 에너지 준위로
돌아가면서 광자가 방출된다
Selection rule
전이가 일어날 때 전이 전 과 후에 대하여
양자 수의 관계를 결정하는 규칙,
전이가 일어날수 있는 허용된 전이와
그렇지 않은 금지된 전이를 알 수 있다
Spin selection rule = Δs = 0
Orbital selection rule = Δl=±1
Selection rule
Δn(크기)=Any
Δm(방향)=0,±1
Δl(모양)=±1
Δs(스핀) = 0
반응속도론
(1차 반응 속도)
생명나노화학과
20125098 김민수
목차
1. 반응속도의 정의
2. 반응속도와 반응속도 식
3. 반응속도에 영향을 미치는 요인
1. 반응속도의 정의
일정시간 동안에 반응물질이나
생성물질의 농도변화를 나타낸 것.
반응속도 =
=
1. 반응속도의 정의
aA + bB
v=
=
v=
k = 반응속도상수
cC
=
(m, n 은 실험으로 구해진 상수)
2. 반응속도와 반응속도 식
• 1차 반응속도론 - 속도가 반응물 농도의 1승에 의존하는
반응
일반적 형태
v=
k의 단위
A → 생성물
v = k[A]
k=
=
→
= 1/s 또는 s
ln [A]t = -kt + ln[A]0
2. 반응속도와 반응속도 식
ln [A]t = (-k) (t) + ln[A]0
↕
↕ ↕
↕
y = m x + b
[기울기(m) =
]
2. 반응속도와 반응속도 식
- 속도상수는 Ea에 의존한다.
- Ea가 낮으면 반응이 빠르게 진행되고 Ea 높으면
반응이 느리게 진행된다. 따라서 빠른 반응은 큰 반
응 속도 상수를 갖고 느린 반응은 작은 반응 속도상
수를 갖는다.
2. 반응속도와 반응속도 식
- 다단계 반응에서 반응 속도식은 속도결정 단계에
포함되는 반응물의 농도 항만을 포함한다.
3. 반응속도에 영향을 미치는 요인
1.
결합의 종류
- 이온결합 : 반응속도 빠름
- 공유결합 : 반응속도 느림
2. 농도
- 농도가 진해지면 반응 속도도 빨라진다. 농도가 증가하면 반응 분자
사이의 충돌 횟수를 증가시키며 따라서 반응 속도를 증가시킨다.
3. 온도
- 온도가 올라가면 반응 속도가 증가한다. 온도가 증가하면 반응 분자
의 평균 운동 에너지를 상승시킨다. 충돌하는 분자의 운동 에너지가 결
합의 분해에 사용되므로, 평균 운동에너지의 증가는 반응 속도를 증가
시킨다.
4. 촉매
- 촉매는 반응 속도를 증가시키는 물질이다. 촉매는 반응에서 변화되
지 않고 회수되며, 생성물에 포함되지 않는다.
반응속도론적 지배(kinetic control)와
열역학적 지배(thermodynamic control)
생명나노화학과
20112039 이주형
반응속도론적 지배
• 화학반응에 영향을 주는 두 가지 요소가
있는데 생성물의 형성속도와 생성물의 상
대적인 안정성이 있다. 이 생성물의 형성
속도에 영향을 받는 것을 속도론적 제어라
고 한다.
반응속도론적 지배
• 생성물의 형성속도는 활성화 에너지가 낮
을수록 빨라진다.
• 비가역반응이다
열역학적 지배
• 과정의 결과가 열역학의 법칙으로 결정되
는 실험 관측
• 반응시간이 평형상태에 도달할만큼 길 때
열역학적 지배가 일어난다.
열역학적 지배
• 생성물의 상대적인 안정성이 클수록 반응
속도는 증가한다.
• 가역반응이다.
반응속도론적 지배
열역학적 지배
UV-VIS
임산생명공학과
20092051 김종찬
분광학(Spectroscopy)
<정의>
물질과 빛의 상호작용(전자기선의 흡수, 방
출, 산란 등)을 이용하여 분자에 대한 정보
(정성, 정량 등)를 알아내는 학문
UV와 VIS의 파장
자외선(UV, Ultra Violet) → 100~400nm
가시광선(VIS, VISible) → 400~700nm
UV-Vis spectrometer
<정의>
어떤 시료 분자가 자외선과 가시광선 파
장 영역의 빛을 흡수하며, 그 흡광도는 얼
마나 되는지 측정하는 기기 장치
UV-Vis spectrometer
<원리>
원자 또는 분자가 빛 에너지를 흡수
↓
분자운동 일으킴(전자전이, 진동, 회전, 병진)
↓
고유 스펙트럼 나타냄
↓
이 스펙트럼을 측정
UV-Vis spectrometer
<원리>
흡수하는 파장 ------->전자구조, 조성
흡수하는 빛의 세기 --> 농도
(흡광도)
UV-Vis spectrometer
<모식도>
UV-Vis spectrometer
<구조>
1. 광원 (Light Source)
- 자외-가시광 영역의 모든 파장 성분을 포함
- 백색광
- 넓은 영역, 연속적, 일정한 세기의 빛을 오랜 시간 안정
적으로 공급
UV-Vis spectrometer
<구조>
2. 단색광기(Monochromator)
- 프리즘이나 회절격자를 이용
- 빛을 각 파장 별로 분산
- 슬릿, 렌즈, 거울 등을 이용하여 단색화된 빛을 얻음
UV-Vis spectrometer
<구조>
3. 시료장착부(sample compartment)
- 시료를 용기에 담아 빛의 통로에 올려놓는 곳
- 용기 -> 측정하려는 파장의 빛을 흡수↓
(유리제나 석영제 사용)
-> 지문이나 이물질 투광도↓
(깨끗이 닦아줘야 함)
UV-Vis spectrometer
<구조>
4. 검출기(Detector)
- 빛이 시료를 통과하기 전과 후의 빛의 강도를 측정
- 흡수한 빛의 양을 측정
- 광신호를 전기적 신호로 바꾸는 장치
- 감도↑
- 전 파장에 걸쳐 일정한 반응을 보여야 함
Beer-Lambert 법칙
생명나노화학과
20141815 박인성
Beer-Lambert 법칙
어떤 화합물의 용액 내를 빛이 통과할 때 빛의 투과율,
빛이 통과하는 시료의 거리, 시료의 농도 사이에 성립하는
법칙으로 Beer법칙과 Lambert법칙을 합한 것
Beer-Lambert 법칙
투광도
입사 된 빛이 반사 또는 흡수되지 않고 투과 된
정도
투광도 = 투과광의 강도/입사광의 강도
Beer-Lambert 법칙
빛의 투과도와
시료의 농도와의 관계
빛의 투과도와 시료의 농도와의 관계
빛의 투과도와
시료의 두께의 관계
Beer-Lambert 법칙
Beer법칙 : 흡광도는 시료의 농도에 비례
A = ac (a는 비례상수)
Lambert법칙 : 흡광도는 시료의 두께에 비례
A = a’b (a’은 비례상수)
Beer-Lambert법칙 : A = εbc =
(ε는 흡광계수)
Beer-Lambert 법칙
• Beer 법칙에서의 가정
1.
2.
3.
4.
시료 물질들은 서로 작용하지 않는다.
전자기복사선은 단색화된 빛이다.
시료 물질에 빛을 쪼여주면 오직 흡수만이 일어난다.
물질에 의한 빛의 흡수과정은 전 부피 어느 부분에서도 동일하다.
Beer-Lambert 법칙
Beer-Lambert 법칙의 한계
1. Beer법칙의 응용은 약 0.01M 이하의 낮은 농도
에서만 성립
2. 흡수계수 ε 는 굴절률에 의존한다.
3. 복색광에 의한 오차
4. Beer법칙의 비현실적인 가정