물리화학실험보고서(이상기체상태방정식을이용한분자량측정)

소개

물리화학실험-물리화학실험보고서입니다.

목차

Ⅰ. 실험제목

Ⅱ. 실험목적

Ⅲ. 실험원리

1. 몰질량

2. 이상 기체

3. 이상 기체 상태방정식

4. 이상 기체 상태방정식의 보정 - Van der Waals방정식


Ⅳ. 실험기구 및 시약

Ⅴ. 실험과정

1. 온도계 보정

2. 이상 기체 상태방정식을 이용한 분자량 측정


Ⅵ. 실험결과

Ⅶ. 논의 및 고찰

Ⅷ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 실험제목
이상 기체 상태방정식(pV=nRT)를 이용한 물질의 분자량 측정

Ⅱ. 실험목적
쉽게 액화하는 화합물의 분자량을 이상 기체의 상태방정식을 이용하여 측정할 수 있다.

Ⅲ. 실험원리
1. 분자량
원자와 분자는 그 크기가 작기 때문에 직접 질량을 잴 수 없다. 그래서 질량수가 12인 탄소원자(C-12)의 질량을 12.00으로 기준삼아 다른 원자를 비교하여 상대적으로 질량값을 매겼다. 이렇게 구해진 원소의 상대적인 질량값이 원자량이다.
각 원소의 원자량을 매긴 것을 동위원소의 존재를 고려하여 그 원자량과 비율을 이용하여 평균을 매긴 값을 평균원자량이라고 한다. 분자도 마찬가지로 분자량이라는 상대적인 값을 사용하는데 분자량은 분자를 구성하는 모든 원자의 평균원자량을 합하여 구한다.

2. 이상 기체
이상 기체는 이상기체 상태방정식에 적용되는 기체로, 실제로 존재하지 않는 가상의 기체이다. 이상 기체는 분자 자체의 부피가 없고 다른 분자간의 상호작용이 일어나지 않는다고 가정한다. 기체 분자들은 다양한 속력을 가지고 무질서한 방향으로 끊임없이 불규칙적인 직선 운동을 한다고 가정하며, 완전탄성체로 충돌에 의한 운동 에너지의 손실은 없다.

3. 이상 기체 상태방정식
- 보일의 법칙 : V∝
- 샤를의 법칙 : V∝ T
- 아보가드로의 법칙 : V∝ n
이 세 가지의 법칙을 V∝라고 정리할 수 있다.
이 비례식을 비례상수를 이용하여 V=R로 나타낼 수 있는데 이 때 사용하는 비례상수 R은 기체상수(gas constant)로 기체의 종류에 관계없이 일정한 값을 가진다.
기체상수의 값은 단위에 따라 달라지며 가장 흔히 쓰이는 값은 0.0821atm․ℓ/K․mol 과 8.3145J/K․mol이다.
위의 비례식을 정리하여 pV=nRT의 식으로 나타낼 수 있는데 이 식이 이상 기체 상태 방정식으로 실제 기체는 이 상태 방정식을 만족하지 않는다.

참고자료

· <일반화학실험 (제4개정판)> 천문각
· - page. 85~86
· <HIGH TOP 화학Ⅱ> 두산동아
· - page. 87~91
· <Atkins 물리화학 (제8판)> 교보문고
· - page. 14~20