[일반화학] [사이클로헥세인의 어는점 내림을 이용한 분자량 측정] 예비, 결과보고서 A+만점

소개글

일반화학및실험2 과목에서 만점을 받은 예비, 결과보고서입니다.

수기레포트를 한글 문서로 직접 작업하였습니다.
결과보고서에는 보다 나은 이해를 위해 구체적인 풀이과정이 포함되어 있습니다.

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 시약 및 기구
5. 실험 방법
6. 참고 문헌

7. 실험 결과
1-1) 시간에 따른 Cyclohexane의 온도 측정
1-2) 시간-온도 그래프를 그리고 각 실험에서의 Cyclohexane의 어는점 확인
1-3) Naphthalene의 분자량을 구하시오.

8. 관찰과 결과 분석
1) 각각의 그래프의 양상이 다른 이유를 설명해보자.
2) Naphthalene의 분자량을 계산할 때 몰랄농도를 사용하는 이유를 설명해보자.
3) 실험에서 계산으로 얻은 분자량과 실제 분자량의 오차율을 구하고 차이가 나는 이유를 생각해보자.
4) Unknown 시약이 둘 중 무엇일지 추측해보고 그 이유에 대해 생각해보자.

본문내용

1. 실험 제목: 사이클로헥세인의 어는점 내림을 이용한 분자량 측정

2. 실험 목적
: 순수한 용매인 사이클로헥세인과 나프탈렌을 용해한 용액의 어는점을 측정하고 어는점 내림 현상을 이용하여 비휘발성, 비전해질인 나프탈렌의 분자량을 계산한다.

3. 실험 이론
화학에서 분자량을 측정하는 방법에는 여러 가지가 있다. 대표적으로 어는점 내림에 의한 분자량 측정, 끓는점 오름에 의한 분자량 측정, 이상기체 상태 방정식에 의한 분자량 측정, 빅터 마이어(Victor meyer)법에 의한 분자량 측정이 있다. 용액의 끓는점 오름, 어는점 내림, 그리고 삼투압은 용질 때문에 나타나는 현상들로 용질의 알갱이 수에만 의존하고 그 종류와는 무관하다. 용질은 비휘발성이고 따로 녹아 들어가지 않는다는 가정하에 용액이 얼 때는 순수한 고체 용매만이 분리된다. 이 원리를 이용하여 순수한 사이클로헥세인의 어는점을 측정하고, 사이클로헥세인에 나프탈렌을 첨가하여 용액의 어는점을 측정하여 나프탈렌의 분자량을 측정할 수 있다.

1) 몰농도와 몰랄농도
① 몰농도(molarity)
몰농도는 용액 에 녹아있는 용질의 몰수를 나타내는 농도로 일반적으로 또는 으로 표시하며 공식으로는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

즉, 몰농도는 용액 속에 들어있는 용질의 몰수를 용액의 부피로 나눈 값을 의미하고 측정이 쉬워 실험실에서 유용하게 쓰인다. 단, 용액의 부피는 온도에 따라 변하기 때문에 같은 용질을 넣었더라도 몰농도가 바뀌게 되는데 이런 경우 몰랄농도(molality)와 같이 온도와 무관한 단위를 사용하면 문제를 없앨 수 있다. 이 밖에도 농도를 계산하는 방법에는 퍼센트 농도, 노르말 농도 등의 몰농도를 대체할 방법이 있다.

② 몰랄농도(molality)
몰랄농도란 용매 속에 녹아있는 용질의 양을 몰 수로 나타낸 농도를 의미하고 단위는 또는 으로 표시하며 공식으로는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

참고 자료

두산백과 https://www.doopedia.co.kr/
위키백과 https://www.wikipedia.org/
PubChem https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/