기체 상수의 결정_예비레포트

소개

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목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
이상 기체 상태 방정식과 기체 상수에 대해 이해한다. 그 후, 산소와 이산화탄소 기체를 발생시키고 이에 대한 기체 상수 값을 계산한다.

2. 바탕 이론
(1) 이상 기체 상태 방정식(Ideal gas equation)
이상 기체는 무질서하게 운동하는 분자나 원자로 이루어진 가상의 기체로, 기체 분자 자체의 크기가 무시할 수 있을 정도로 작고 기체 분자 사이에 작용하는 힘이 없다고 가정하였다. 이것을 다 만족하는 기체는 실제로 존재하지 않지만, 온도가 높고 압력이 낮아지게 되면 많은 기체는 이상 기체의 특성을 나타낸다.
이상 기체 상태 방정식은 어떤 계를 정의할 때 필요한 온도(T), 압력(P), 부피(V), 몰 수(n) 사이의 관계를 나타내는 식을 말한다. 이상 기체의 상태 방정식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

이상 기체는 보일 법칙, 샤를 법칙, 아보가드로 법칙 3개를 만족하고, 이상 기체 상태 방정식은 이 법칙들을 일반화시킨 것이다.
① 보일 법칙(Boyle’s law)
보일 법칙은 온도(T)와 몰 수(n)가 일정할 때 부피(V)는 압력(P)에 반비례한다는 법칙이다. 이를 수식으로 나타내면 ‘’이므로 보일 법칙 식은 아래와 같다.

Fig 1. 보일 법칙 그래프로 표현(T, n 일정)

② 샤를 법칙(Charles’s law)
샤를 법칙은 압력(P)과 몰 수(n)이 일정할 때 부피(V)는 절대 온도(T)에 정비례한다는 법칙이다. 이를 수식으로 나타내면 ‘ ’이므로 샤를 법칙 식은 아래와 같다.

Fig 2. 샤를 법칙 그래프로 표현(P, n 일정)

③ 아보가드로 법칙(Avogadro’s law)
아보가드로 법칙은 온도(T)와 압력(P)이 일정할 때 부피(V)는 몰 수(n)에 비례한다는 법칙이다. 이를 수식으로 나타내면 ‘ ’이므로 아보가드로 법칙 식은 아래와 같다.

참고자료

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· (https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5662960&cid=62802&categoryId=62802)
· 네이버 지식백과 화학백과 ’기체 상수‘
· (https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5663122&cid=62802&categoryId=62802)
· 네이버 지식백과 화학백과 ’반데르발스 상태 방정식‘
· (https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5827555&cid=62802&categoryId=62802)
· 네이버 지식백과 물리학백과 ’상태방정식‘
· (https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3537095&cid=60217&categoryId=60217)
· LibreTexts chemistry ‘16.2:van der Waals and Redlich-Kwong equations of state’
· https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Physical_Chemistry_(LibreTets)/16%3A_The_Properties_of_Gases/16.02%3A_van_der_Waals_and_Redlich-Kwong_Equations_of_State
· 네이버 지식백과 두산백과 ‘열분해’
· (https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1126814&cid=40942&categoryId=32404)
· 안전보건공단 화학물질 정보 MSDS 검색 ‘염소산칼륨’ , ‘이산화망간’ , ‘탄산수소나트륨’
· 네이버 지식백과 화학대사전 ‘U자관’
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· 네이버 지식백과 두산백과 ‘핀치클램프’
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1250193&cid=40942&categoryId=32251)
· 마스터톤 일반화학 8th edition 129p~130p , 337p~338p, 115p~119p