기체상수의 결정 예비레포트

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
(1). 일정한 양의 산소와 이산화탄소 기체를 발생시켜 실험으로 구한 기체상수의 값을 구한다.
(2). 이상기체 상태 방정식과 Van der waals 식(실제기체방정식)을 사용하여 구한 기체상수 값을 이상 기체상수와 비교한다.

2. 바탕 이론
(1). 이상기체
이상 기체는 무질서하게 운동하는 원자 혹은 분자로 이루어진 가상의 기체를 말한다. 이상 기체는 구성 입자의 크기가 용기의 크기에 비교해 무시할 수 있을 정도로 작으며 구성 입자들 사이에 작용하는 힘이 없다고 가정한 기체이다. 이와 같은 조건을 만족하는 기체는 실제로 존재하지 않지만, 온도가 높고 압력이 낮아지면 많은 기체는 이상 기체의 특성을 나타낸다.

(2). 이상기체 방정식
상태 방정식이란 기체의 몰수와 부피를 온도와 압력과의 관계로 나타낸 방정식이며, 이 중 가장 자주 사용되는 식 중 하나가 바로 이상기체 상태 방정식이다.
이상기체 상태 방정식을 유도할 때 서로간에 작용하는 힘이 없으며 용기 내벽과 완전탄성충돌만을 하고, 해당 용기 내 기체 분자가 무시할만한 부피를 가진다는 것에서 유도된다.
이상기체 상태 방정식에서 연관된 법칙들로부터 합쳐져 유도된 식은 다음과 같다. 실제로 대기압(대기압은 약 1기압이며 이는 충분히 낮은 압력으로 간주할 수 있다)에서 많은 기체가 이상기체와 유사한 움직임을 보이므로 실제기체를 표현하는데 이상기체의 법칙을 이용해도 큰 무리가 없지만, 정확한 연산을 위해 반데르발스 상태방정식을 이용하기도 한다.

(3). 기체상수(R)의 결정
이상기체 상태 방정식 PV=nRT에서 R=PV/nT임을 나타낼 수 있다. 아보가드로 법칙에서 0℃, 1기압(STP 조건)에서 기체 1mol의 기체는 22.4L이고 이를 대입하면 다음과 같은데 필요한 상황에 따라 부호가 바뀌어 값이 달라지니 주의하도록 한다.

참고자료

· [네이버 지식백과] 이상 기체 [ideal gas] (화학백과)
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5662961&cid=62802&categoryId=62802
· [네이버 지식백과] 반데르발스 상태 방정식 [van der Waals equation] (화학백과)
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5827555&cid=62802&categoryId=62802
· [네이버 지식백과] 염소산칼륨 [鹽素酸──, potassium chlorate] (화학용어사전, 2011. 1. 15., 화학용어사전편찬회, 윤창주)
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=608058&cid=42420&categoryId=42420
· [네이버 지식백과] 이산화망가니즈 [manganese dioxide, 二酸化-] (두산백과)
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1252254&cid=40942&categoryId=32251
· [네이버 지식백과] 탄산 수소 나트륨 [Sodium Bicarbonate, Sodium hydrogen carbonate] (두산백과)
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1250931&cid=40942&categoryId=32099
· Redlich/Kwong equation 개념
· https://blog.naver.com/xoghks1303/220400691526
· 이론(1)~(5)들의 개념
· http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=injun1998&logNo=221269180429#