[A+,100점] 일반화학실험1 8. 아보가드로 수의 결정 및 이상기체 상태방정식 레포트

소개

[A+, 100점] 일반화학실험 8. "아보가드로 수의 결정 및 이상기체 상태방정식" 레포트입니다.

한 레포트 당 5시간 이상 작성하였으며, 충분한 자료조사 후 직접 서술하였습니다.
이론, 실험 장비, 실험 과정, 결과 및 관찰, 그리고 가장 중요한 토의까지 상세히 기술하였습니다.

레포트 쓰기 어려워하시는 분들은 한번만 참고하셔도 어떻게 기술해야되는지, 어떻게 점수를 잘 받을 수 있는지에 대해 감이 잡히고, 큰 도움 되실것입니다.

목차

1. 학과 학번 이름

2. 실험 제목 및 목적

3. 이론
가. 기체 법칙
1) 보일의 법칙(압력-부피 관계)
2) 샤를의 법칙(온도-부피 관계)
3) 아보가드로의 법칙(양-부피 관계)
나. 이상기체 방정식
1) 이상기체
2) 실제 기체
다. 이상기체 방정식의 응용
1) 응용
2) 기체의 밀도와 몰질량
라. 아보가드로 수
1) 아보가드로 수
2) 몰, 몰질량, 부피
마. 스테아르산
1) 스테아르산
2) 친수성과 소수성
3) 단분자막
4) 지방산
5) 카복실기
6) 스테아르산의 모양을 원기둥 및 사각기둥으로 고려한 아보가드로 수의 결정 방법
바. 사이클로헥세인
1) 사이클로헥세인
2) 극성분자와 무극성 분자

4. 실험 장비, 초자 및 시약(MSDS 포함)

5. 실험 과정
가. 아보가드로수의 결정
나. 이상기체 상태 방정식

6. 참고 문헌

7. 결과 및 관찰
가. 아보가드로 수의 결정
ㄱ. 물 위에 단분자막을 형성한 스테아르산의 모양이 원기둥이라 할 때, 아보가드로수의 계산
ㄴ. 물 위의 단분자막을 형성한 스테아르산의 모양이 사각기둥(밑면은 정사각형)이라 할 때, 아보가드로수의 계산
나. 이상기체 상태 방정식
ㄱ. 표
ㄴ. 주사기의 부피(mL)가 x축, 대기압(1013hPa)을 더한 압력(hPa)이 y축인 그래프

8. 토의
1. 안정화된 물 위에 송화 가루를 뿌린 후 스테아르산 용액을 한 방울 떨어뜨리자, 원이 형성되더니 잠시 후 원의 모양이 안쪽으로 조금씩 움직였다. 그 이유는 무엇인가?
2. 위의 측정된 스테아르산의 지름을 가지고 아보가드로수를 계산한 결과, 실제 아보가드로 수와 차이가 있다. 원인이 될 수 있는 요인들을 생각해 보고 자세히 설명하시오.
3. 위 이상기체 상태 방정식의 결과 중 ‘ㄹ’ 결과로 그린 그래프를 고려하여 측정된 압력 값들이 어떤 상태인지 설명하고, 왜 이런 결과가 나오게 되었는지 설명하시오.

본문내용

2. 실험 제목 및 목적 (Title and Purpose of Experiment)
실험 제목: 아보가드로수의 결정 및 이상기체 상태 방정식
실험 목적: 아보가드로 수의 의미를 이해하고, 실험을 통해 이를 결정해본다. 또한, 기체 법칙을 통해 이상기체 상태 방정식을 알아보고, 이상기체 상태 방정식을 이용하여 diethyl ether의 분자량을 구한다.

3. 이론 (Theory)
가. 기체 법칙
기체의 물리적 조건, 즉 상태(state)를 정의하기 위해서는 네 가지 변수가 필요하다. 즉 온도, 압력, 부피, 몰수로 표현되는 기체의 양 등이다. 이들 네 가지 변수 간의 관계를 나타낸 식을 기체 법칙(gas law)이라고 한다.

1) 보일의 법칙 (압력-부피 관계)
영국의 화학자 Robert Boyle(1627~1691)은 기체의 압력과 부피 간의 관계를 정량적으로 조사한 최초의 인물이다. 보일은 J자형 유리관에 수은을 넣으며 공기의 부피를 측정하여, 다음과 같은 법칙을 끌어냈다. 일정한 온도에서 일정한 양의 기체의 부피는 압력에 반비례 관계가 성립한다는 법칙이 바로 보일의 법칙(Boyle’s law)이다. 보일의 법칙은 수학적으로 다음과 같이 표현된다. (상수의 값은 온도와 시료 내 기체의 양에 의존한다) 옆의 P에 대한 V의 그래프는 일정한 온도에서 일정한 양의 기체에 관하여 얻은 곡선이다. V를 1/P에 대하여 도시하면, 두 번째 그래프와 같이 선형의 관계식을 얻을 수 있다. 다시 말하면, Boyle의 법칙은 일정한 온도에서 일정량의 기체의 부피는 반비례한다는 법칙이다. 보일의 법칙은 이상적인 기체 상태에서 주로 들어맞으므로 압력이 극히 낮은 경우에 모든 기체에서 정확히 성립되고, 1기압일 때 보정이 필요하며 50-100기압일 경우 보정이 더 많이 요구된다.(기압이 높을수록 법칙의 정확도는 떨어진다.)

참고자료

· 일반화학, 브라운 외 5명, 14판, 자유아카데미, 102, 339, 434-443, 595-596
· “이상기체, 단분자막”, 『화학백과』, 대한화학회
· “스테아르산, 사이클로헥세인”, 『화학물질 구조사전』, Mol-Instincts 화학물질 데이터베이스
· “지방산, 양친매성”, 『생화학백과』, 생화학분자생물학회