[물리화학실험]기체 분자량 측정 - 극한 밀도(Regnault)법
- 최초 등록일
- 2015.08.23
- 최종 저작일
- 2015.08
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소개글
본 실험의 목적은 기체의 밀도를 압력 함수로 측정하여 압력이 0에 접근할 때의 기체의 분자량을 계산해보는 실험레포트입니다.
목차
1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 목적
본 실험의 목적은 기체의 밀도를 압력 함수로 측정하여 압력이 0에 접근할 때의 기체의 분자량을 계산하는데 있다.
2. 실험 이론 및 원리
1.1. 이상 기체의 식 기체의 법칙(ideal gas equation, law of gases, gas law)
이상 기체의 조건을 기술한 식. 좁은 의미로는 보일-게이 뤼삭의 법칙 pV=nRT(p는 기체의 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도)를 나타낸다. 이것은 온도의 열역학적 눈금을 정의하는 중요한 식이다. 이것에서부터 열역학적 방법으로 유도된 줄-톰슨의 법칙(이상 기체의 내부 에너지는 온도만의 함수로 체적에는 의존하지 않는다) 및 르뇨의 법칙은 이상 기체를 정의하는 세 가지 조건이다.
함수 (d/p)대 p는 p가 0에 접근하면 일정한 유한한 값을 갖는다. 이 실험에서는 부피 V를 알고 있는 공속에 들어있는 기체의 질량 g을 알려진 온도 T와 압력 P하에서 측정된다. 측정은 P를 0.3~1기압의 범위에서 변화시켜 가면서 여러 번 실시한다. 압력이 0에 접근하는 극한에서는 모든 기체가 다 이상 기체처럼 행동하므로, 이상기체 방정식은 모든 기체에 대해 정확한 식이 된다. 본 실험에서는 0.3~1.0 atm에서 실험한다.
<중략>
V구하는 방법
V : 기체의 부피 = 용기의 부피
➀ 공기를 채운 후 무게를 잰다.
➁ 진공장치의 고무라인과 연결 후 밸브를 열어 진공 상태로 만든다. 다시 무게를 잰다.
➂ ➀에서 ➁를 뺀다. 공기의 무게를 알 수 있다. 온도와 압력에 따른 공기의 밀도를 이용하여 부피를 구할 수 있다.
식(1)에서 P가 0에 접근하면 일정한 유한한 값을 갖는다.(실험상으로는 어려움) 압력이 0에 접근하는 극한에서는 모든 기체가 다 이상기체처럼 행동하므로 이상기체 방정식이 성립된다.
참고 자료
화학대사전7, 김창홍 외 5인, 도서출판 세화, 2001
화학대사전4, 김창홍 외 5인, 도서출판 세화, 2001
열역학, 이덕수 외 2명, 삼경문화사