본문내용
1. 용액의 농도
1.1. 실험 목적
여러 가지 종류의 용액을 만들어 보고 온도에 따른 용해도를 비교해 보며 각 용액의 농도(질량 백분율)를 구하는 것이 이번 실험의 목적이다. NH4Cl 수용액과 NaCl 수용액을 만들고 온도에 따른 용해도를 비교하며 각 용액의 농도를 질량 백분율 농도로 구해본다.
1.2. 실험 이론 및 원리
1.2.1. 용액의 정의
한 물질이 다른 물질에 녹아 있을 때 이를 용액이라고 한다. 용액은 평균직경이 0.05~0.25nm 정도 되는 원자, 분자 혹은 작은 이온들이 균일하게 섞인 혼합물로 정의된다. 용액을 형성하기 위해 녹아 들어가는 물질을 용질, 그리고 녹이는 물질을 용매라고 한다. 용매는 일반적으로 훨씬 과량으로 존재하며, 용액의 이름은 용질의 이름을 사용한다. 예를 들어 소금이 물에 녹아있을 때 소금은 용질이고 용매는 물이며 용액은 소금용액이 된다. 특별히 용매가 물인 경우를 수용액이라 한다.
1.2.2. 용해도와 포화 상태
용해도는 용매에 녹을 수 있는 용질의 양을 의미한다. 용해도는 온도에 따라 달라지므로 용액의 포화 정도도 온도에 따라 달라진다. 일반적으로 온도가 높을수록 대부분의 물질의 용해도가 증가한다.
용질의 농도가 용해도와 같을 때, 그 용액은 포화되었다고 한다. 즉, 더 이상 용질이 용매에 녹지 않는 상태이다. 용질의 농도가 용해도보다 작을 때, 그 용액은 불포화 되었다고 한다. 이때는 용매에 더 많은 용질이 녹을 수 있는 여유가 있다.
용해도에 해당하는 평형 농도 이상의 용질을 포함하는 용액은 과포화 용액이라 한다. 과포화 용액 속에는 용해되지 않은 용질과 용해된 용질이 평형을 이루고 있다. 이 상태에서는 아주 작은 충격에도 용질이 석출될 수 있다.
1.2.3. 농도의 정의
농도는 일정한 양의 용매 또는 용액 속에 녹아있는 용질의 상대적인 양을 뜻한다. 용질의 농도가 용해도와 같을 때, 그 용액은 포화되었다고 하며, 용질의 농도가 용해도보다 작을 때, 그 용액은 불포화 되었다고 한다. 용해도에 해당하는 평형 농도 이상의 용질을 포함하는 용액은 과포화 용액이라 한다. 포화용액 속에는 용해되지 않은 용질과 용해된 용질이 평형을 이루고 있다. 용해도는 온도에 따라 달라지기 때문에 용액의 포화정도는 온도에 따라 달라진다. 기본적으로 농도의 단위에 널리 사용되는 것으로 질량 백분율 농도와 몰농도가 있는데, 이들은 모두 용액의 양에 대한 용질의 양을 나타내는 단위이다.
1.3. 실험 기구 및 시약
실험 기구로는 눈금 실린더, 화학저울, 무게다는 접시, 시약주걱, 물중탕 장치, 알코올 램프, 시험관, 시험관 집게, 시험관대, 고무마개가 사용된다. 실험 시약으로는 염화 암모늄(NH4Cl), 염화소듐(NaCl), 10㎖ 피펫, 핫플레이트, 피펫필러, 면장갑, 50㎖ 비커(증류수)가 사용된다.
1.4. 실험 방법
실험 방법은 다음과 같다. 먼저 네 개의 무게다는 접시에 각각 1.0g의 NaCl, 1.0g NH4Cl, 1.4g NH4Cl을 취하고 정확한 질량을 재었다. 그리고 두 개의 시험관 A와 B의 질량을 재었다. 두 개의 시험관에 각각 5㎖의 증류수를 넣고 질량을 재었다. 시험관 A에는 1.0g의 NaCl, 시험관 B에는 1.0g NH4Cl을 각각 넣고 고무마개로 막은 후 염이 녹을...
