[A+] 서강대 일반화학실험1 몰질량 측정 예비+결과 레포트

소개글

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목차

1. Title
2. Purpose
3. Theory
4. Chemical & Apparatus
5. Procedure
6. Data & Result
7. Discussion
8. Reference

본문내용

본 실험은 이상기체 상태방정식(PV=nRT)과 분자량(M)-질량(m)-몰수(n) 사이 관계(n=m/M)로부터 분자량에 관한 식(M=mRT/PV)을 얻어 휘발성이 강한 IPA로 그 분자량을 측정해보는 것이 목적이었다.
본 실험을 통해 계산된 IPA의 분자량은 124 g/mol이며, 이는 문헌값인 60.096 g/mol과는 큰 오차가 있었다. 그 오차율은 107%였다.
실험을 통해 측정한 값 중, 응축된 시료의 무게(m)와 온도(T)는 분자량에 비례한 요인이며, 대기압과 플라스크 부피는 분자량에 반비례한 요인이다. 본 실험에서 발생한 오차는 양의 방향이며, 요인을 하나씩 살펴보며 가장 크게 오차에 영향을 미친 요인을 확인해보려고 한다.
1. 응축된 시료의 무게: 시료가 모두 증발되어 플라스크 안이 시료의 기체로 가득 채워진 뒤, 상온에서 플라스크 안을 채우던 시료를 응축시켜 그 무게를 측정하였다. 그러나 실제 실험에서는 시료가 모두 증발되기 전에 플라스크를 꺼내어 아직 남아있던 시료 용액에 의해 양의 오차가 추가되었다. 또한, 플라스크 밖에 있던 물방울도 오차에 영향을 미쳤을 것이지만, 측정 전 겉 부분을 종이타월로 여러 번 닦아 주었기에 이 부분은 실험 전체 오차에 크게 영향을 미치지 않았을 것이다.
이론상 플라스크를 가득 채운 IPA 기체의 질량은 m=MPV/RT=(60.096 g∙mol^(-1) × 1024.8 hPa ×146.2 ml)/( 8.314 m^3∙Pa∙K^(-1)∙mol^(-1) × 371.1 K)×(100 Pa)/(1 hPa)×(10^(-6) m^3)/(1 cm^3 )=0.2918 g이다. 따라서, 본 실험에서 0.311 g만큼 아직 증발이 안되고 남아있는 IPA가 플라스크에 있었다고 볼 수 있다. 결과적으로, 남아있던 시료 용액에 의한 오차가 본 실험 오차에 가장 큰 영향을 미쳤을 것이다.

참고 자료

대한화학회, 표준 일반화학실험 제 7판, 천문각, 2011, pp. 55-59
Peter Atkins, Julio de Paula, James Keeler, Atkins’ Physical Chemistry 11th Ed, OXFORD, 2020, pp.4-8