이원자 분자의 진동-회전 스펙트럼 예비+결과레포트[물리화학실험, A+]

소개

이원자 분자의 진동-회전 스펙트럼 예비+결과 레포트입니다. 본 실험 과목 A+ 받았습니다. 내용적인 측면에서 자세히 작성하였습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 기구 및 시약
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과

본문내용

1. 실험 목적
① 이원자 분자의 스펙트럼을 측정하여, 이원자 분자의 진동-회전 운동을 양자역학적으로 이해한다.
② 이원자 분자(HCl)를 합성하여, 적외선 흡수 분광기(IR)로 진동-회전 스펙트럼을 얻는다.
③ 적외선 흡수에 의한 전이 현상을 분석하여, HCl의 물리화학적 매개변수들(평형 핵간거리, 힘 상수, 회전에 관한 관성 모멘트 등)을 알아낸다.

2. 기구 및 시약
① 기구
1) 적외선 흡수 분광기(Infrared Absorption Spectrometer)
- 시료가 적외선(IR) 빛을 흡수하는 특정 파장을 측정하여, 분자의 구조와 운동(진동 모드, 회전 모드 등)에 대한 정보를 제공하는 기기
- 적외선 영역: 4000–400 cm⁻¹의 파장 범위
- 진동-회전 스펙트럼 측정: HCl과 같은 이원자 분자의 회전 상수와 진동 에너지 준위를 측정
2) gass cell
- 기체 상태의 샘플을 적외선 경로에 고정시켜 흡수 스펙트럼을 측정하기 위해 사용하는 용기

② 시약
1) NaCl
- Mw: 58.44 g/mol
- 고체 상태의 NaCl을 액체 상태인 강산 H₂SO₄와 반응하여 염화수소(HCl) 가스를 생성
2) H2SO4
- Mw: 98.07 g/mol
- 강산으로 작용하여 NaCl로부터 HCl 가스를 발생시키는 데 사용

3. 실험 이론
① HCl 합성방법
1) 민하임 공정
- NaCl과 H2SO4를 반응시켜 얻는 방법
- 반응은 상온에서 일어나야 한다.
- HCl의 수득률을 높이기 위해서는, 습기가 없는 상태에서 온도를 200℃까지 올려야 한다.

참고자료

· 없음