서울대학교 화학실험 - 이산화탄소의 분자량 측정
BioChem
- 최초 등록일
- 2021.09.10
- 최종 저작일
- 2021.04
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목차
1. Results&Analysis2. Discussions
3. 상평형도 관련 심화 과제
4. References
본문내용
[1] Results&Analysis - 이산화탄소의 분자량 측정 결과처리위의 값들로부터, 건조공기의 몰질량은 (0.78*28.134+0.21*32.0+0.01*39.948)g/mol, 약 28.97g/mol임을 알 수 있다. 실제 공기에는 일정량의 수분이 있으나, 실험실 공기를 건조 공기로 간주하여 근사적으로 계산하기로 하였다. 한편, 실험실 공기를 이상기체로 근사할 때, 이상기체 상태방정식을 적용하여플라스크에 들어있는 기체의 몰수를 구해볼 수 있다. 이상기체의 상태방정식: PV=nRT(P=대기압, V=플라스크 부피, n=기체의 몰수, R=기체상수, T=Kelvin Temperature)
아보가드로 법칙에 따라, 플라스크에 들어가는 이산화탄소의 분자 수와 공기의 분자 수는 동일하다. 이를 이용하여 1차 시행과 2차 시행에 대해 각각 기체의 몰수 및 공기의 무게, 이산화탄소의 무게 및 분자량을 계산하였다. 다음의 <표 2>에서처럼, 1차 시행에서 이산화탄소 분자량은 약 45.0g/mol, 두 번째 시행에서는 약 45.3g/mol, 평균은 약 45.2g/mol 로 도출되었다. (주어진 데이터 중 온도가 유효숫자 세 자리였으므로, 결과에서도 유효숫자 세 자리만 고려함.)
[2] Discussions-이산화탄소의 분자량 측정 관련
2-1) 이상기체 상태방정식과 반데르발스 방정식의 비교
이상 기체는 다음의 두 가지 조건을 갖는다:
(1) 기체 분자는 부피를 갖지 않으며, (2) 기체 분자 사이에는 상호작용이 존재하지 않는다.
우리는 우선, 이산화탄소가 이상기체 상태방정식을 만족한다고 가정하고 이산화탄소 부피 및 무게 데이터들을 이상기체 상태방정식에 적용하여 다음과 같이 분자량을 구할 수 있었다. (50ml 플라스크로 한 실험을 첨자 1으로, 100ml 플라스크로 한 실험데이터를 첨자 2로 표기 하여 구분함)
참고 자료
Oxtoby, D. W., Gillis, H. P., & Butler, L. J. (2015). Principles of modernchemistry. Cengage learning.
Peter Atkins, P., & De Paula, J. (2014). Atkins Physical Chemistry. OUP
Oxford. (international edition_Topic 11B. Properties of Solutions)
Feng, XiaoJuan, et al. "Determination of the molar mass of argon from
high-precision acoustic comparisons." Metrologia 54.3 (2017): 339.
De Hoffmann, Edmond. "Mass spectrometry." Kirk‐Othmer Encyclopedia of
Chemical Technology (2000).
Roebuck, J. R., T. A. Murrell, and E. E. Miller. "The Joule-Thomson effect in carbon dioxide." Journal of the American Chemical Society 64.2 (1942): 400-411.
Ruscic, Branko, et al. "Active Thermochemical Tables: thermochemistry for
the 21st century." Journal of Physics: Conference Series. Vol. 16. No. 1. IOP
Publishing, 2005.
Ghiringhelli, Luca M., et al. "Modeling the phase diagram of carbon." Physical review letters 94.14 (2005): 145701.
Evans, Trevor, and P. F. James. "A study of the transformation of diamond to graphite." Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences 277.1369 (1964): 260-269.
Scandolo, S., et al. "Pressure-induced transformation path of graphite to
diamond." Physical Review Letters 74.20 (1995): 4015.
Strong, H. M. "Catalytic effects in the transformation of graphite to
diamond." The Journal of Chemical Physics 39.8 (1963): 2057-2062.
Daniel.C.Harris,《Quantitative Chemical Analysis》,7th ed, W.H.Freeman
Jackson, Barbara Albers, and David J. Crouse. "Experimentally Determining the Molecular Weight of Carbon Dioxide Using a Mylar Balloon." Journal of
chemical education 75.8 (1998): 997.
