서울대 화학실험 마그네슘의 연소

소개글

I. Abstract and Introduction1학기때의 실험에서 처음엔 원소에 관하여 실험을 하였고 다음엔 분자에 관한 실험을 하였다. 화학에서 주로 다루게 되는 단위는 분자이다. 이 분자를 이루는 구성요소가 원소이다. 그런데 원소가 모여 분자를 이룰 때 원소가 얼마만큼씩 모이느냐는 분자의 성질을 결정짓는데 커다란 역할을 한다. 만약에 분자를 이루는 원소의 조성비가 다르다면 분자는 일정한 성질을 가질 수 없을 것이다. 분자를 만드는 경로에 따라 분자를 구성하는 원소의 비율이 달라진다면 각 분자의 밀도가 틀려질 것이고 그러면 분자의 고유한 성질은 없어진다. 그러나 실험 전에 본 실험배경에서도 나왔듯이 예외적인 경우도 있으며, 실험상의 오차로 인하여 분자를 이루는 원소의 질량비가 일정하다는 것을 증명하는데는 많은 어려움이 있었다. 이번 실험에서는 마그네슘이 연소하면 산소와 결합하여 질량이 늘어난다는 사실을 이용하여 일정 성분비의 법칙을 간단하게 증명해 보았다.이번 실험에서는 도가니에 마그네슘 일정량을 넣고 반응시간과 반응하는 마그네슘의 질량이 비례한다는 사실을 이용했다. 처음엔 마그네슘을 완전연소하는데 걸리는 시간을 측정하고 걸린 시간의 1/4, 1/2, 3/4가 되는 시간 동안 마그네슘을 연소시켜 늘어난 질량을 토대로 마그네슘과 반응한 산소의 몰수를 계산하였다. 마그네슘을 아무리 반응시켜도 일정량의 산소와만 반응한다는 것이 일정성분비의 법칙이기 때문이다. 이 일정성분비의 법칙을 증명하기 위해 일정한 시간이 지나 마그네슘이 완전 연소한 이후에는 아무리 가열을 하여도 산소와 반응하지 않아서 마그네슘 산화물의 질량이 일정하다는 것을 밝혀내는 것이 이번 실험의 목표였다.실험을 해 본 결과 마그네슘을 반응 시킨 시간에 따라 반응한 산소의 몰 수도 대체로 비례하는 경향을 나타냈다. 그러나 마그네슘이 완전 연소되었다고 생각되던 시간인 10분이 넘게 연소시키는 실험을 하지 않아, 일정 시간이 지난 후에는 마그네슘을 아무리 연소시켜도 질량이 일정하다는 사실을 증명하지는 못했다. 대신에 반응한 마그네슘의 양은 반응한 시간과 비례한다는 사실을 토대로 반응한 마그네슘의 양이 많을수록 마그네슘과 반응하는 산소의 질량도 비례하여 늘어난다는 사실로 일정성분비의 법칙을 확인할 수 있었다.

목차

I. Abstract and Introduction

II. Procedure

III. Results and Data

IV. Discussion

V. Reference

본문내용

I. Abstract and Introduction

1학기때의 실험에서 처음엔 원소에 관하여 실험을 하였고 다음엔 분자에 관한 실험을 하였다. 화학에서 주로 다루게 되는 단위는 분자이다. 이 분자를 이루는 구성요소가 원소이다. 그런데 원소가 모여 분자를 이룰 때 원소가 얼마만큼씩 모이느냐는 분자의 성질을 결정짓는데 커다란 역할을 한다. 만약에 분자를 이루는 원소의 조성비가 다르다면 분자는 일정한 성질을 가질 수 없을 것이다. 분자를 만드는 경로에 따라 분자를 구성하는 원소의 비율이 달라진다면 각 분자의 밀도가 틀려질 것이고 그러면 분자의 고유한 성질은 없어진다. 그러나 실험 전에 본 실험배경에서도 나왔듯이 예외적인 경우도 있으며, 실험상의 오차로 인하여 분자를 이루는 원소의 질량비가 일정하다는 것을 증명하는데는 많은 어려움이 있었다. 이번 실험에서는 마그네슘이 연소하면 산소와 결합하여 질량이 늘어난다는 사실을 이용하여 일정 성분비의 법칙을 간단하게 증명해 보았다.

이번 실험에서는 도가니에 마그네슘 일정량을 넣고 반응시간과 반응하는 마그네슘의 질량이 비례한다는 사실을 이용했다. 처음엔 마그네슘을 완전연소하는데 걸리는 시간을 측정하고 걸린 시간의 1/4, 1/2, 3/4가 되는 시간 동안 마그네슘을 연소시켜 늘어난 질량을 토대로 마그네슘과 반응한 산소의 몰수를 계산하였다. 마그네슘을 아무리 반응시켜도 일정량의 산소와만 반응한다는 것이 일정성분비의 법칙이기 때문이다. 이 일정성분비의 법칙을 증명하기 위해 일정한 시간이 지나 마그네슘이 완전 연소한 이후에는 아무리 가열을 하여도 산소와 반응하지 않아서 마그네슘 산화물의 질량이 일정하다는 것을 밝혀내는 것이 이번 실험의 목표였다.

참고 자료

Principles of Modern Chemistry, 4th Ed. p.10