[기체상수의 결정] 예비레포트/ 화공기초이론 및 실험

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
(1) 이상기체 상태방정식
(2) 기체상수의 결정
(3) 반응식
(4) 실제기체방정식 : van der Waals equation

3. 실험 기기 및 시약

4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적

일정량의 산소(O2)와 이산화탄소(CO2) 기체를 발생시켜 기체상수 값을 결정한다.

2. 바탕 이론

(1) 이상기체 상태방정식

우선 이상기체란 가상의 기체로서 계를 구성하는 입자의 부피가 거의 0이고 입자간 상호작용이 거의 없어 분자 간의 위치 에너지가 중요하지 않은, 분자 간의 충돌이 완전탄성충돌인 기체이다.

따라서 이상기체 방정식은 이러한 기체의 상태량들 간의 상관관계를 기술한 방정식이다. 압력(P), 부피(V), 온도(T)를 이용하여 PV=nRT로 나타난다.

< 중 략 >

3. 실험 기기 및 시약

(1) 염소산칼륨( KClO₃, Kanto chemical. Co. Inc.)

물에 녹는 무색의 판상 결정이며 수용액 상에서 산성이고 강한 산화제이다. 유기물, 탄소, 황 등과 혼합하여 가열하거나 충격을 부여하면 폭발한다. 녹는점 368℃, 비중 2.326(39℃)이다. 염소산칼륨을 가열하면 산소를 방출하며 전부 염화칼륨이 된다. 이 반응은 산화망간 (MnO2)과 같은 금속 산화물을 더하면 70℃에서 산소를 발생하기 시작하므로 실험실 등에서 산소를 얻기 위해 이용된다. 흡습성은 없으며 물에 녹고 알코올에도 소량 녹는다. 피부에 자극을 일으키므로 접촉하지 않도록 주의 한다.

(2) 이산화망간(MnO2, 덕산약품)

회색 내지 흑색의 결정이다. 산화망간(Ⅳ)으로도 불린다. 염소산칼륨이나 과산화수소를 분해할 때 이산화망가니즈를 가하면 산소 기체가 더 잘 발생하도록 하는 정촉매로 작용 한다. 전지, 촉매, 성냥, 유약, 유리의 착색제로 사용된다.

(3)탄산수소나트륨(NaHCO3, 덕산약품)

무색의 결정성 분말이다. 가열하면 이산화탄소 CO2와 물 H2O를 발생하고, 탄산나트륨 무수물 Na2CO3이 된다. 수용액은 가수분해에 의해서 약한 알칼리성을 보인다. 지시약 메틸오렌지에 대해서는 변색하지만, 페놀프탈레인에 대해서는 중성을 보일 정도로 약한 알칼리성이다.

참고자료

· 2학년 1학기 화공 기초 이론 및 실험 실험노트
· Janice Gorzynski Smith, 2017, “스미스의 유기화학”, 카오스북, 220~228p
· [네이버 지식백과] 이상기체, 보일의 법칙, 샤를의 법칙 (두산백과)
· slideplayer에서 사진 참조 http://slideplayer.com/slide/8883499/