아보가드로수(NA)의 결정

소개

친수성(Hydrophilic) 과 소수성(Hydrophobic) 을 모두 갖는 스테아르산이 물 표면에서 퍼지면서 단분자막을 형성하는 성질과 다이아몬드의 밀도를 이용해서 몰(mole)을 정의하는데 필요한 아보가드로수( NA) 를 결정한다.

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.실험방법

본문내용

1. 실험 목적 (Purpose)
친수성(Hydrophilic) 과 소수성(Hydrophobic) 을 모두 갖는 스테아르산이 물 표면에서 퍼지면서 단분자막을 형성하는 성질과 다이아몬드의 밀도를 이용해서 몰(mole)을 정의하는데 필요한 아보가드로수( NA) 를 결정한다.

2. 실험원리 (Introduction)
아보가드로 수란 정확히 12g에 존재하는 12C 원자의 숫자로 정의
아보가드로 수 만큼에 해당하는 원자나 분자를 1몰(mole)
탄소원자 1몰이 차지하는 부피(Vm) 와 탄소원자 하나가 차지하는 부피 (V1)
탄소원자 1몰의 평균 질량(12.011g)과 다이아몬드의 밀도(3.51g/cm3)를 이용하면 탄소원자 1몰의 부피 (Vm)를 계산할 수 있다. 실험 후 물 표면에 만들어진 스테아르산 단분자층의 부피를 표면의 넓이로 나누어주면 스테아르산 분자의 길이를 얻을 수 있다. 곧은 사슬 모양의 스테아르산 분자는 탄소원자 18개가 쌓여있는 것으로 볼 수 있기 때문에 스테아르산의 길이로부터 탄소 원자 하나의 지름을 얻을 수 있고, 그 값을 이용하면 탄소 원자 하나가 차지하는 부피(V1)도 얻을 수 있다.
아보가드로수(NA)=몰부피()/원자부피()=입자/
이렇게 얻어진 탄소하나의 부피로 탄소 의 부피를 나누어 주면 실험적으로 1mol 구해진 아보가드로의 수를 구할 수 있고 그것을 실제의 아보가드로의 수와 비교해 본다.

3. 실험기구 (Apparatus)
시계접시 개 1, 주사기 1개, 송화가루 50 mL, 비커 2개, 100mL volumetric flask, 눈금자

4. 실험시약 (Reagents)
헥세인 - 분자량 86, 메테인계 탄화수소
스테아르산 (stearic acid), 분자량 284, 탄소수 18의 포화 고급지방산

5. 실험 방법 (Procedures)
1단계. 스포이트 피펫보정 및 스테아르산 헥세인 용액 제조
o 헥세인을 1mL 주사기에 채운 후 비커에 한 방울씩 떨어뜨려 헥세인 1mL의 방울수를 센다.
2단계. 스테아르산-헥세인 용액 단막층 표면적 측정 및 단막층의 두께 계산
o 시계접시에 증류수를 붓는다. 휴지 등으로 수면의 높이를 줄여 평평하게 만든다.
o 송화 가루를 시계접시 안에 중앙 쪽으로 해서 원을 그릴 수 있도록 떨어뜨린다.
o 스테아르산-헥세인 1mL용액을 주사기에 담아 조심히 송화가루 중심에 한 방울 떨어뜨린다.
o 스테아르-헥세인용액이 떨어져 송화가루안에서 원을 그리며 퍼지면 단막층의 직경을 잰다.
o 한 방울 속에 들어있는 스테아르산의 질량을 구한다.

참고자료

· 레이몬드 창. 일반화학 8판. 자유아카데미. 2006
· 한양대 화학교재연구실. 화학실험. 한양대학교 출판부. 2007