[일반화학실험 A+ 1등 자료] 이온과 전기전도도 결과보고서

소개글

"[일반화학실험 A+ 1등 자료] 이온과 전기전도도 결과보고서"에 대한 내용입니다.

이공계열 4.5 만점 수석 학생의 보고서입니다.
각 실험에 대한 결과와 실험 후에 생각해 보아야 하는 결과 보고서의 문제에 대한 답안이 자세하게 적혀있습니다.
다만, 전기전도도, 관찰된 색, 빛의 세기의 경우 주관적인 견해가 포함되어 있습니다.
한 장 이상의 실험에 대한 고찰이 작성되어 있습니다.

목차

Ⅰ. 실험 데이터 및 처리
Part I: 이온의 이동
1. 용액 A와 용액 B에 포함되어 있는 이온들은 무엇인가? 용액 A와 용액 B가 만나 생성된 색을 띤 화합물은 무엇이겠는가?
Part II-A: Breadboard를 이용한 LED 회로의 구성
1. R = 330 Ω을 사용하였을 때 붉은색 LED에 흐르는 전류는 얼마인가?
2. R = 10 kΩ을 사용하였을 때 초록색 LED에 흐르는 전류는 얼마인가?
Part III: 용액의 전도도 측정
1. 관찰된 LED의 밝기와 예측된 전도도에 근거하여, 각 시료 액체/용액을 강전해질, 약전해질, 비전해질로 구분하라.

Ⅱ. 실험 결과에 대한 고찰

Ⅲ. 다음의 질문에 답하시오.
1. Part III에서 전해질인 용액/액체에는 각 각 어떠한 이온들이 포함되어 있는가?
2. (a) 염산과 아세트산 용액의 전도도의 차이는 어떻게 설명할 수 있는가?
(b) 염화나트륨과 염화칼슘 용액의 전도도의 차이는 어떻게 설명할 수 있는가?
(c) 염산과 염화나트륨 용액의 전도도의 차이는 어떻게 설명할 수 있는가?
3. 2(a)-(c)의 결과를 토대로, 용액/액체의 전도도의 차이를 결정짓는 요인들에는 무엇이 있는지 정리해 보라.
4. 초순수 증류수의 여부를 판별하기 위하여 종종 전도도를 사용한다. 어떠한 근거로 증류수의 순도를 위한 검사로 전도도를 사용할 수 있겠는가?

Ⅳ. 참고문헌

본문내용

실험 데이터 및 처리

Part I: 이온의 이동

1. 용액 A와 용액 B에 포함되어 있는 이온들은 무엇인가? 용액 A와 용액 B가 만나 생성된 색을 띤 화합물은 무엇이겠는가?

< 중 략 >

실험 결과에 대한 고찰

이번 실험은 여러 가지 용액과 액체들의 전도도를 측정하여 이온의 존재를 검사해 보고, 전도도의 차이에 영향을 미치는 요인들에 대해서 알아보는 것이 주요 목적이다. 첫 번째로 이온의 이동을 알아보기 위해 거름종이를 잘라 점을 찍은 후, 용액에 담근다. 그런 다음 각 점에 용액 A와 용액 B를 묻히고 이에 포함되어 있는 이온들과 두 용액이 만나 생성된 색을 띤 화합물은 무엇인지에 대해 알아본다. 두 번째 실험은 용액이나 액체가 전류를 잘 흐르게 하는지 조사하기 위해, LED와 저항 그리고 브레드 보드 판을 사용하여 간단한 전기전도도 측정기를 직접 제작해 보는 실험이다. 또한, LED에 더 많은 전류가 흐를수록 LED에서 방출되는 빛은 더 강해지는 점을 인지하고 LED가 연결된 전극을 용액에 담갔을 때 LED에서 방출되는 빛의 세기를 관찰하여, 용액이 얼마나 전류를 잘 흐르게 하는지, 용액의 전도도를 측정해 본다.

< 중 략 >

2. (a) 염산과 아세트산 용액의 전도도의 차이는 어떻게 설명할 수 있는가?

제작한 LED 전도도 측정기를 활용하여 용액의 전도도 측정 실험을 진행하고 LED 빛의 세기를 상대적으로 0~4로 나타낸 결과에 의하면 염산은 LED 빛의 세기가 4이며, 전도도는 20500μS cm-1이다. 아세트산은 LED 빛의 세기가 2이며 전도도는 270μS cm-1이다.
염산은 물에 녹았을 때 완전히 이온으로 분리되는 물질인 강전해질(센 전해질)로 전기전도성이 크다. 아세트산은 물에서 일부만 이온화하는 물질인 약전해질로 약1% 정도만이 이온화되며 전기전도성이 작다.

참고 자료

일반화학, Steven S. Zumdahl, Cengage, 2018, 146쪽