[일반화학(화학및실험1)] 스테아르산의 단층막을 이용한 아보가드로 수의 결정 예비+결과 레포트 A+자료

소개글

"[일반화학(화학및실험1)] 스테아르산의 단층막을 이용한 아보가드로 수의 결정 예비+결과 레포트 A+자료"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험 이론

4. 실험 방법

5. 기구와 시약

6. 참고 문헌

7. 실험 결과
(1) 스테아르산 용액 1mL에 해당하는 용액의 방울 수
(2) 스테아르산 용액 한 방울의 단층막의 칙경

8. 관찰과 결과 분석
(1) 실험 결과를 이용하여 다음 표의 순서대로 아보가드로 수를 구해보자.
(2) 실제 아보가드로 수와 오차가 얼마인지 계산해보고 오차의 원인에 대해 생각해보자.

본문내용

1. 실험 제목: 스테아르산의 단층막을 이용한 아보가드로 수의 결정
2. 실험 목적: 물 표면에 퍼지면서 단층막을 형성하는 스테아르산의 성질을 이용해서 몰(mole)을 정의하는데 필요한 아보가드로 수를 구해본다.
3. 실험 이론
물(H2O)은 이중 극자의 성질은 갖고 있는 극성 분자이다. NaCl과 같은 이온 화합물은 단위 전하, 즉 Na+, Cl-로 완전히 분리되어 있으나, 극성 화합물은 전하가 부분적으로 분리되어 있다. 극성 분자끼리는 서로 끌어당기는데, 한 분자의 이중 극자의 양극(δ+) 끝이 다른 분자의 이중 극자의 음극(δ-) 끝을 당기게 된다. 그래서 물은 이중 극자를 가진 포름산(HCOOH)을 녹일 수 있으나, 부탄(C4H10)과 같이 이중 극자가 없는 물질은 녹이지 못한다.
만약 이들 성질을 모두 지닌 분자를 물 표면에 가져오면 분자의 극성 부분은 표면에 끌릴 것이며, 비극성 부분은 반발할 것이다. 그런데 비극성 부분이 극성 부분보다 대단히 크다면 그 분자는 물에 녹지 않을 것이며, 탄소 분자들끼리의 반 데르 발스 힘에 의해 긴 탄소 사슬은 표면에 서게 될 것이다.
해당 실험에서 사용하는 스테아르산(stearic acid)은 바로 위에서 설명한 행동을 보인다. 스테아르산은 총 18개의 탄소를 가지고 있으며, 양 끝에는 카복시기(-COOH)로 되어 있는 극성과 메틸기(-CH3)가 붙어있는 비극성 꼬리를 가지고 있다. 기름처럼 물에 녹지 않는 물질은 무극성 탄화수소 사슬에 둘러 쌓이게 되고, 극성을 가진 카복시기는 물에 잘 녹게 된다. 스테아르산을 헥세인에 녹여 물 위에 떨어뜨리면 극성을 가진 카복시기는 물에 잘 달라붙지만 무극성인 탄화수소 사슬은 물과 접촉하지 않으려는 경향이 있다. 따라서 물 위에 헥세인이 모두 증발하면 스테아르산의 카복시기는 물 쪽으로 향하고 탄화수소 사슬은 물 층 위로 서 있는 단분자층, 즉 단층막(monolayer)이 형성된다.

참고 자료

화학의 원리 제 7판, Pter Atkins 외 2(김관 외 4 번역), 자유아카데미, 2018, pg.F41~F42
위키백과, “단분자층”, https://ko.wikipedia.org/wiki/단분자층
네이버 지식백과, “극성”, https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5733197&cid=60266&categoryId=60266
네이버 지식백과, “친수성기”, https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1148216&cid=40942&categoryId=32251
네이버 지식백과, “소수성기”, https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1113972&cid=40942&categoryId=32271
안전보건공단 화학물질정보, “stearic acid”, http://msds.kosha.or.kr/m/msds/view.mdo