산소의 몰부피 - 기체 상수 R의 결정

소개

A+받은 예비보고서입니다. 매우 상세하게 정리해놨어요.

목차

1. 실험 명
2. 실험 목적
3. 원리 및 이론
4. 기구 및 시약
5. 방법 및 설계
6. 실험시 주의사항
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험명
산소의 몰 부피

2. 목적
① 기체 상수는 화학에서 중요한 기본 상수 중 하나이다. 본 실험에서는 반응에서 발생한 산소 기체와 소모된 시료의 양을 이용하여, 기체 상태를 기술하는데 필요한 기본 상수인 기체상수 (R) 값을 결정한다.
② 산소와 이산화탄소를 발생시켜 일정한 기체 상수의 값을 결정한다.

3. 원리 및 이론
① 실험 원리
기체의 양과 온도, 부피, 압력 사이의 관계는 기체 상태 방정식으로 주어진다. 대부분의 기체는 온도가 충분히 높고, 압력이 충분히 낮은 상태에서 이상 기체 상태 방정식을 잘 만족한다. 이상 기체 상태 방정식에서 R은 “기체 상수”라고 하는 기본 상수이다. 이 실험에서는 산소 또는 이산화탄소 기체의 압력(P), 부피(V), 몰수(n)와 온도(T)를 측정하여 기체 상수를 결정한다. KClO3를 가열하면 산소 기체가 발생하고 KCl 고체가 남게 된다. MnO2는 KClO3의분해 반응에 촉매로 작용하여 산소 발생 속도를 증가시키는 역할을 한다.

이 반응에서 발생한 산소 기체의 부피는 기체 발생 장치에서 밀려나간 물의 부피로부터 계산할 수 있다. 그러나 시약병의 위쪽에는 산소기체와 함께 수증기도 포함되어 있으므로 산소 기체의 압력을 정확하게 알아내기 위해서는 수증기의 부분 압력을 보정해주어야 한다. 한편, NaHCO3를 가열하면 이산화탄소가 발생하고 NaOH 고체가 남는다.

이 경우에도 기체 발생 장치를 이용해서 발생한 이산화탄소의 부피를 알아낼 수 있다. 가열하기 전과 후의 고체시료 무게가 얼마나 감소했는가를 측정해서 발생한 기체의 양을 알아낼 수도 있다.

② 기체의 포집 방법
1) 기체의 수상 치환
기체를 물로 치환하여 포집할 때에는 언제나 기체 혼합물이 생성된다. 예를 들면, 아래에 그림과 같이 염소산 포타슘 고체가 분해되어 산소가 포집되는 과정을 볼 수가 있다.

참고자료

· 목적 https://chemup.tistory.com/1814
· 원리 및 이론, 실험 과정 https://blog.naver.com/youuhjin23/222835009313
· 기체의 포집 방법 https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=microsoftwindows&logNo=220917174517
· 헨리의 법칙 https://namu.wiki/w/%ED%97%A8%EB%A6%AC%EC%9D%98%20%EB%B2%95%EC%B9%99
· 라울의 법칙 https://namu.wiki/w/%EB%9D%BC%EC%9A%B8%20%EB%B2%95%EC%B9%99
· https://sml2756.tistory.com/209
· https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%9D%BC%EC%9A%B8%EC%9D%98_%EB%B2%95%EC%B9%99
· 게이루삭의 법칙 http://ks.ac.kr/jwa/project/13/13-3.htm
· https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B8%B0%EC%B2%B4_%EB%B0%98%EC%9D%91%EC%9D%98_%EB%B2%95%EC%B9%99#:~:text=%EA%B8%B0%EC%B2%B4%20%EB%B0%98%EC%9D%91%EC%9D%98%20%EB%B2%95%EC%B9%99(Law,%EB%B9%84%EA%B0%80%20%EC%84%B1%EB%A6%BD%ED%95%9C%EB%8B%A4%EB%8A%94%20%EB%B2%95%EC%B9%99%EC%9D%B4%EB%8B%A4.
· 스탠드 https://blog.naver.com/unichrogen/220951009479
· 시험관 https://smartstore.naver.com/okok79/products/6943220077?NaPm=ct%3Dl8skd0eg%7Cci%3Dfa82cef6075fc27b9dc04f5cac0f4fcf21e3ba09%7Ctr%3Dimg%7Csn%3D5870715%7Chk%3Dfeba1bf841374196b6c4aa7b9a47ce4a6514751b
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· 눈금실린더 https://blog.naver.com/atomsci2/220453335704
· 화학저울 https://search.shopping.naver.com/catalog/34350556613?cat_id=&frm=NVSCIMG&query=%ED%99%94%ED%95%99%EC%A0%80%EC%9A%B8&NaPm=ct%3Dl8sktphc%7Cci%3D0438fac2891d981dc73354dd82cb4d3b26b7bc96%7Ctr%3Dimg%7Csn%3D95694%7Chk%3Df06a1a457d476d8af993c130e76f4a399bbb0bde
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· 1기압 https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B8%B0%EC%95%95
· 주의사항 https://blog.naver.com/ekfkrqkd79/222851438547