[일반화학실험]수소 이야기

소개

화합물에 포함되어있는 수소가 어떻게 발생하는지 탐구해보고, 수소의 성질, 반응성, 선스펙트럼 등 여러 가지 특성을 살펴본 레포트 입니다.
실험 1. 수소의 발생과 폭명성 시험
실험 2. 금속 원소의 당량 결정
실험 3. 물의 전기분해
실험 4. 수소의 선스펙트럼

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항
8. 참고 자료
9. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
(1) 수소는 우주의 탄생과 함께 탄생해 지금까지도 우주에서 가장 풍부한 원소로 존재하고 있다. 또한 수소는 생체에서 중요한 모든 화합물에 빠짐없이 들어있는 핵심적인 원소이다. 그러나 수소는 대부분 화합물의 형태로 존재한다.
(2) 본 실험에서는 화합물에 포함되어있는 수소가 어떻게 발생하는지 탐구해보고, 수소의 성질, 반응성, 선스펙트럼 등 여러 가지 특성을 살펴본다.

2. 실험 이론 및 원리
(1) 핵심 내용
1) 원소의 기원, 우주의 원소 분포
2) 캐번디시의 수소의 발견 실험 재현, 수상치환
3) 폭명 실험으로 수소의 반응성 확인, 수소와 산소의 전기음성도 차이
4) 수소 발생 실험에서 발생한 수소의 양으로부터 금속 원소의 당량 결정
5) 수소 선스펙트럼의 관찰, 보어 모델의 중심적 위치 학습

(2) 수소 이야기
1920 연대까지만 해도 별들의 원소 성분도 지구와 별로 다를 게 없으리라 생각되어 왔다고 한다. 그런데 지금은 우주 전체에는 수소와 헬륨이 약 3:1의 질량비로 섞여 있고 다른 모든 원소의 합은 1%정도 밖에 안된다는 사실이 잘 알려져 있다. 우주에 제일 많은 원소는 무엇일까 하는 문제에 대한 해답은 하버드 천문학과에 유학하고 있던 영국 여학생 Cecilia Payne에 의해 제시되었다. Payne은 수많은 별로부터 나오는 별빛을 조사하다가 모든 별은 수소의 흡수 스펙트럼을 나타내고 있다는 사실을 발견했다. 뿐만 아니라 산소, 철 등 무거운 원소의 스펙트럼은 수소에 비해 백만 배 정도나 약한 것도 발견했다. 수소는 우주의 주성분 원소일 뿐 아니라 지구상에도 가장 풍부한 원소이며, 특히 생체에서 중요한 모든 화합물에 빠짐없이 들어있는 핵심적인 원소이다. 그러나, 지구상에서 수소는 원소 상태로는 거의 존재하지 않는다. 수소는 가볍기 때문에 지구의 생성 과정에서 이탈속도(escape velocity)를 넘어서 지구에는 별로 남아있지 않기 때문이다. 지구상의 거의 모든 수소는 물에 잡혀있다.

참고자료

· 표준 일반화학실험 제6개정판, 대한화학회, 천문각, 실험 39 원소의 스펙트럼
· Principles of Modern Chemistry, 6th Ed. (Oxtoby 외)
· Ch 2. Chemical Formulas, Chemical Equations, and Reaction Yields
· Ch 4. Introduction to Quantum Mechanics
· Moore, 2002, Chemistry: The Molecular Science, 1st, Thomson learning, pp 266~285
· 김희준, 1998, 자연과학개론, 1st, 自由아카데미, pp6∼8, 97∼105
· 생명의 화학, 삶의 화학, 김희준 외
· 2장. 원소의 기원, 3장. 원자론, 분자론, 4장. 원자의 전자 구조
· 박기학,유승한, 환경인을 위한 기기분석, 東和技術, 1995
· 분석화학, 제2판, 최규원, 養英閣, 1994
· 과학동아, 생명의 으뜸 원소 수소, 1999. 1월호
· 지구의 무게를 잰 Henry Cavendish
· 자연과학개론, 1장, 3장, 7장