탄산염의 분석

소개

이 당시 조교님께서 굉장히 꼼꼼한 분이셔서 나름 이것저것 조사를 많이 했습니다. 하나를 사셔도 후회하지 않으실 거에요. 내용도 많고 이것저것에 대한 새로운 고찰 내용이 많아 쓰기에 좋을 겁니다.

목차

Title
1. Purpose
2. Theory
3. Apparatus & Chemicals
4. Procedure
5. Reference
6. Data & Results
7. Discussion

본문내용

Title
탄산염의 분석

8조, 이름: 신우형, 학번: 2004310049, 조원: 김태현, 우경희

1. Purpose
탄산염이 염산과 반응하여 발생하는 이산화탄소의 양을 측적해서 탄산염의 종류를 알아낸다.
2. Theory
이 실험에서는 알칼리 금속의 탄산염에 염산을 넣을 때 발생하는 이산화탄소 기체의 양을 측정해서 알칼리 금속의 종류를 알아내는 과정을 통하여 측정에 영향을 줄 수 있는 불확실도 요인을 파악하고, 알칼리 금속의 종류를 알아내려는 실험의 목적을 고려할 때 어떤 불확실도 요인이 영향을 미칠 것인가를 알아본다.
알칼리 금속 (, , , , , )은 형태의 탄산염을 형성하는데, 알칼리 금속의 탄산염을 묽은 염산에 넣어주면 이산화탄소가 발생한다. 주어진 무게의 탄산염에서 얻어진 이산화탄소의 양을 알아내면 알칼리 금속 의 종류를 알아낼 수 있다.
+ 2 → 2 + +
알칼리 금속의 탄산염이 염산과 반응할 때 발생하는 기체의 부피는 물을 채운 유리관을 이용하여 측정한다. 기체의 부피를 측정하기 위한 목적으로 제작된 측기관을 사용할 수도 있지만, 이 실험에서는 물을 채운 유리관을 거꾸로 세워서 측기관으로 사용한다.
이산화탄소 기체의 부피를 측정하는 과정에 영향을 미칠 수 있는 불확실도의 요인을 정확하게 파악하고, 그런 불확실도가 알칼리 금속의 종류를 알아내는 데에 어떤 영향을 미칠 것인가를 알아보는 것이 이 실험의 목적이다.
실험에 사용된 알칼리 금속 (미지시료)의 종류를 알기 위해서는 시료의 몰질량(M)을 구하면 알 수 있는데, 몰질량은 어떤 원소의 원자 1몰의 질량으로 정의되고, 그 값은 수치적으로 원소의 단위가 없는 상대 원자량과 같다. 같은 관계가 화합물의 몰질량과 그 상대분자량에도 성립한다. 예를 들면, 물의 상대 분자량은 18.0152이고 그 몰질량은 18.0152 g/mol (g mol-1) 이다. 몰질량을 알기 위해서는 몰(mol)의 의미를 알아야 되는데, 1몰은 아보가드로 수 만큼에 해당하는 원자나 분자의 양을 의미한다. 현재 인정된 아보가드로수의 값은 NA = 6.0221420 × 1023 이다. 본 실험에서는 발생한 이산화탄소의 부피를 측정하여, 이상기체 상태 방정식 (PV = nRT)을 이용하여 알칼리 금속의 분자량을 알아내고자 한다.

이상기체 상태 방정식(PV = nRT)으로부터,
V = -------------- (1)
n = ----------------- (2)
(1)식에 (2)식을 대입하면
V = ()() 이 되고
= () × m ---------- (3)
(3) 식을 M (몰 질량)에 대해 정리하면
M = () × m ---------- (4)
위 식에서 R : 기체상수 (L∙atm / K∙mol), T : 절대온도 (K), P : 압력 (atm),
V : 발생한 이산화탄소의 부피 (L)가 된다.
즉, 일정량의 미지시료와 과량의 염산의 반응으로부터 발생한 이산화탄소의 부피를 측정하면 미지시료의 분자량을 구할 수 있게 된다.

참고자료

· 네이버 지식검색, 두산동아 백과사전
· 네이버 블로그(http://blog.naver.com)
· gunlovegun
· http://cafe.naver.com/amyscienceroom.cafe
· 인터넷 자료