기체상수의 결정_결과레포트 [A+]

소개

2018년도 1학기에 작성한 화학공학과 전공과목인 화공기초이론및실험 과목에서 A+를 받은 레포트입니다.

목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

1. Abstract
이번 기체 상수의 결정 실험은 기체 발생 장치로 산소와 이산화탄소를 발생시키고, 이상기체 상태방정식과 실제기체 방정식( Van der Waals 방정식)을 이용하여 기체상수 R의 값을 비교하는 실험이다. 산소 기체를 발생시키는 실험에서는 시약 중 과 촉매제인 을 , 이산화탄소 기체 발생 실험에서는 시약을 시험관에 넣고 가열시킨다. 각각 기체 발생 장치에서 기체가 발생되면 시약병 속의 물이 발생된 기체에 의해 밀려나고, 비커 속의 물이 늘어나게 된다. 우리는 이 비커 속의 증가한 물의 부피를 이용하여 이상기체 방정식과 실제기체 방정식에 대입해 각각 장치에서 발생된 산소와 이산화탄소의 부피를 구하고, 시험관의 무게를 재서 기체의 발생 몰수를 구할 수 있다. 이 실험에서는 대기압 P=1atm, T=25=298.15K 로 설정하여 기체상수를 결정하고, 이론적인 R값과 실험을 통해 나온 R값을 비교해본다.

2. Experiment
이번 기체상수의 결정 실험에서 사용되는 시약은 다음 Fig 1.에서와 같이 왼쪽부터 순서대로 염소산칼륨 (KClO3, potassium chlorate), 탄산수소나트륨 (NaHCO3, sodium hydrogen carbonate), 이산화망간 (MnO2, manganese dioxide)이다.

Fig 1. 기체상수의 결정 실험에서 사용되는 시약들

먼저 산소기체 발생 실험 장치를 만든다. 산소를 발생시키기 위해 2g과 촉매제로 쓰일 0.2g을 시험관에 넣고 무게를 측정한다.

Fig 2,3. 왼쪽부터 빈 시험관의 무게, 과 총 2.2g의 시약

그럼 총 무게가 18.68g인 이 시험관을 클램프로 고정시키고, 시약병에 물을 가득 채운 후 비커에 물을 500ml 넣고 시약병과 비커를 연결한 관에 물이 가득 채워지도록 숨을 불어 넣고 시약병과 비커의 수면 높이를 맞춰 준다. 시약병과 시험관 사이에는 기체가 새어나가지 않도록 Fig 5에서와 같이 파라필름과 씰테이프를 꼼꼼히 붙여 틈새를 막는다.

참고자료

· 두산백과- 산소와 이산화탄소의 분자량
· Wikipedia- 산소와 이산화탄소의 반데르발스 상수 a,b 값
· 2018학년도 2학년 1학기 실험노트 page 8~10