기체 상수의 결정

소개글

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목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
①이상기체 상태 방정식[1]
②기체 상수 R[2]
③돌턴의 부분압 법칙[3]
④물의 증기압[4]

3. 실험 방법
①시약 및 기구
② Flow chart
③주의 사항

4. 실험 결과
①실험 값
② 오차율 계산

5. 고찰 및 결론
①오차율의 원인
②실제 기체 보정

6. 사용기호

본문내용

1. 실험 목적
: 이상기체 상태 방정식의 의미를 알아보기 위하여 산소 기체가 발생하는 화학반응을 진행시킨 뒤 기체 상수 R을 알아본다.
2. 실험 이론
이상기체 상태 방정식[1]
이상 기체의 조건은 다음과 같다.
분자 하나하나가 자체적인 질량을 가진다.
분자의 크기는 무시 가능하다.
분자 간의 인력과 반발력은 고려하지 않는다. 분자들은 운동량이 보존되는 탄성 충돌 운동을 한다.
이상 기체의 물리적 변수 p, V, n, T에 관해 다음이 성립한다. (p는 기체의 압력, V는 기체의 부피, n은 기체의 몰수, T는 기체의 켈빈 온도를 의미한다,)
⒜ 보일의 법칙(boyle’s law) : 일정 n, T에서 pV=constant
⒝ 샤를의 법칙(Charles’s law) : 일정 n, p에서 V∝T, 일정 n, V에서 p∝T
⒞ 아보가드로의 법칙(Avogadro’s law): 일정 p, T에서 V∝n
위의 ⒜, ⒝, ⒞ 법칙들을 다음과 같이 하나의 식으로 요약할 수 있다.
pV=constant×nT
이 식은 n, T가 일정할 때는 보일의 법칙과 일치하고, n과 V 또는 P가 일정할 때는 샤를의 법칙과 일치한다. 또, p,T가 일정할 때는 아보가드로의 법칙과 일치한다. 이 비례 상수는 모든 기체에 대해서 동일하다는 사실이 실험적으로 밝혀졌으며 이를 R로 나타내고 기체 상수라고 부른다. 따라서 위의 식은 다음과 같이 쓸 수 있고, 이를 이상 기체 상태 방정식이라 한다.
pV=nRT⋯이상 기체 상태 방정식
실제 기체는 그 압력이 낮아질수록 점점 더 이상기체처럼 행동하며 p→0인 극한에서는 위의 식을 더 엄밀하게 만족시킨다. 기체 상수 R 값은 압력이 0이 되는 극한에서 기체의 pV/nT를 측정하여 얻을 수 있다.
기체 상수 R[2]
기체 상수의 수치적인 값은 25ºＣ, 1bar의 상태에서 이상적인 거동을 하는 기체 1mol의 부피 24.8L 부터 계산할 수 있다.

참고 자료

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