[일반화학실험]휘발성 액체의 몰 질량 측정

소개

"[일반화학실험]휘발성 액체의 몰 질량 측정"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 원리
1) 실험 배경
2) 실험 요약
3) 실험 용어
4) 가설 설정

3. 실험 기구 및 시약
1) 실험 재료

4. 실험 방법
1) 실험 과정
2) 실험 및 데이터 기록
3) 실험 기구 정리 및 폐시약 처리

5. 주의 사항

6. 실험 결과
1) 결과 처리

7. 토의 사항
1) 실험 고찰

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 기체상태 물질의 온도, 압력, 부피측정 방법을 이해하고, 이상기체상태방정식을 이용하여 몰, 몰 질량의 개념을 이해한다.
1.2. 기체에 대하여 온도, 압력, 부피와의 관계를 이해하고, 휘발성 액체의 몰질량을 측정하도록 한다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 실험 배경
화합물의 몰질량을 측정하는 방법은 여러 가지이며, 그 화합물의 특성에 따라 측정 방법이 결정되게 된다. 예를 들어, 단백질이나 천연물 또는 효소와 같은 생체 고분자의 몰질량 측정은 분자가 녹을 수 있는 용매에서의 삼투압의 변화를 통해서 측정되기도 하며, 크기가 작은 화합물들은 용매에 녹아 있는 작은 분자들로 인한 어는점이 내려가는 값의 차이를 통하여 측정할 수 있다. 최근에는 질량분석기의 개발로 인하여 몰질량 측정뿐만 아니라 고분자 화합물의 구조에 대한 정보를 얻는 데 사용되고 있다.
낮은 끓는점과 상대적으로 작은 몰질량을 지닌 휘발성 액체의 경우에는 Dumas 방법이라고 불리우는 방법에 의해 꽤 정확하게 몰질량을 측정할 수 있다. 이 분석 방법은 액체는 정해진 부피의 플라스크 내에서 기화시키고 이때의 실제 압력과 온도를 측정하도록 한다. 이 데이터와 이상기체상태방정식을 이용하여 증기화된 액체의 몰수를 계산할 수 있다.
n _{증기} `=` {PV} over {RT`} = {P(기압)․V(L)} over {(0.08206L/㏖․K)․T(k)}
이 식에서 R은 기체상수, P는 대기의 압력, V는 액체가 증기화 된 용기 내 부피, T는 절대온도를 나타낸다. 이 증기의 질량(m증기)은 증기가 채워진 용기의 질량에서 빈 용기의 질량의 차이로 얻을 수 있다. 그러므로 이 휘발성 액체의 몰질량(M분자)은 이 증기의 질량을 용기의 부피로 나누어 주어 계산할 수 있다.
상대적으로 큰 상호 작용과 큰 분자 부피를 지니고 있는 기체와 액체는 이상기체상태방정식을 벗어나게 된다.

참고자료

· 일반화학 6판, J. E. Brady, N. D. Jespersen, A. Hyslop, 자유아카데미, 11장
· 일반화학 6판, McMurray, Fay, 자유아카데미, 9장,
· Laboratory Manual for principle of General Chaistry, 8th Ed. Experiment 12.