Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

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An Analysis and Improvement of the Experiment about the Effect of Pressure on the Equilibrium of the NO2 - N2O4 System

NO2 - N2O4 사이의 평형에서 압력의 영향에 관한 실험의 문제점 분석 및 개선

  • Published : 2003.06.20
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Abstract

The purpose of this research was to analyze and improve the experiment, observing the color change under compression on the equilibrium of $2NO_2\;{\rightleftarrow}\;N_2O_4$ system, described in high school and general chemistry textbooks. Chemistry textbooks described that the reddish brown color got lighter on the compression of $2NO_2\;{\rightleftarrow}\;N_2O_4$ system. This misinterpretation was due to no consideration of $NO_2$ concentration increase by the volume decrease. In order to propose a correct interpretation, the changes of color and temperature on compression were quantitatively measured and compared with theoretical studies. In addition, an improved experiment, excluding the effect of $NO_2$ concentration increase, was proposed to observe only the color change of the net equilibrium shift.

이 연구에서는$2NO_2\;{\rightleftarrow}\;N_2O_4$계의 평형에 미치는 압력의 영향을 색깔 변화를 통해 관찰하는 실험과 관련하여 고등학교 화학교과서와 일반화학교재에 나타난 내용을 분석하고, 교과서에 제시된 실험 방법을 개선하는 데 목적을 두고 있다. 연구 결과, $2NO_2\;{\rightleftarrow}\;N_2O_4$계를 압축시킬 때 부피 감소에 따른 $NO_2$ 농도 증가 요인을 무시하고 적갈색이 엷어지는 것으로 기술하고 있고, 압축 시 일어나는 현상들의 원인을 해석하는 데 오류가 있었다. 따라서 이론적인 연구를 토대로 $2NO_2\;{\rightleftarrow}\;N_2O_4$계를 압축할 때 일어나는 색깔 변화와 온도 변화를 정량적으로 측정하여 비교함으로써 올바른 해석을 제시하였다. 또한,$2NO_2\;{\rightleftarrow}\;N_2O_4$계의 압축 시, 부피 감소에 따른 $NO_2$ 농도 증가 효과를 배제하고 순수한 평형 이동에 따른 색깔 변화만을 관찰할 수 있는 개선된 실험 방법을 제시하였다.

Keywords

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