(예비보고서) 3. 기체의 몰 질량

소개

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목차

Ⅰ. 실험목표

Ⅱ. 이론
1. 몰(mole), 아보가드로수
2. 몰 질량
3. 몰 농도
4. 화학식량
5. 이산화탄소
6. 부피
7. 질량
8. 부력
9. 이상기체 방정식

Ⅲ. 기구 및 시약
1. 기구
2. 시약

Ⅳ. 실험 방법

V. 실험 전 예비보고서
1. 다음의 시약들의 물리, 화학적 성질과 안전 관련사항을 조사.
2. 공기를 구성하는 각 기체의 조성을 조사하고, 이와 각 기체의 분자량으로부터 공기의 평균 몰 질량을 구하라.
3. 아보가드로수가 얼마나 큰 수인지 다음의 계산을 통하여 알아보자. : 사하라 사막에 있는 모래 알갱이의 수는 몇 몰인가? 이 모래 알갱이의 수와 물 100ml에 들어 있는 물 분자의 수는 어느 것이 더 많을까? (사하라 사막의 크기는 동서로 4960km, 남쪽으로 1920km이고, 모래는 평균 3m의 깊이로 덮여 있으며, 모래 알갱이는 한 변이 0.25mm인 정육면체로 가정한다.)

본문내용

실험목표
1. 일정한 온도와 압력에서 기체 이산화탄소의 질량과 부피를 측정하고 이산화탄소의 몰 질량을 결정한다.

이론
1. 몰(mole), 아보가드로수
거시적인 계에서 입자 수는 측정하기가 어렵고 측정값 또한 너무 크기 때문에 몰이라는 물질량을 도입하게 된다. 몰은 국제단위계의 물질량의 기본 단위이며 기호는 mol이다. 이것은 원자나 분자, 전자, 이온, 광자와 같은 물질의 수나 양을 표현한다. 아래는 국제도량형 총회(CGPM, 1971년 제 14차)에서 정한 몰의 정의이다.
‘몰은 0.012kg의 12C 속에 존재하는 원자의 수(아보가드로수)와 같은 수의 물질입자(원자·분자·자유라디칼·이온·전자)를 함유하는 계의 물질량이며, 그 기호는 mol이다.’
그리고 이후 2018년 제26차 총회에서 재정의되었는데 이때 정의된 1몰은 6.02214076*10^23개의 입자를 의미한다. 이 숫자를 아보가드로수라고 한다. 따라서 물질이 아보가드로수만큼 있으면 그 양을 1몰이라고 표현할 수 있다. 아보가드로상수는 물질의 양과 그 물질의 원자나 분자, 이온 개수와의 상관관계를 표현하는 비례상수인 것이다.
몰의 정의에 따르면 12g에서 12는 C(탄소)의 원자량, 즉 12와 같다.

2. 몰 질량
몰 질량은 어떠한 원자나 분자 또는 화학식 단위 1mol의 질량을 말한다. 1mol의 분자 수는 6.022*10^23개이고 1mol의 질량은 분자량에 g단위를 더하면 된다. 이 1mol의 질량이 몰 질량이다. 예를 들어 보자. x mol에 해당하는 분자의 전체 질량이 y g이라면 몰 질량은 y/x가 된다. 단위는 SI 단위계 기준으로는 kg/mol이지만 보편적으로 사용하는 것은 g/mol이다. 분자의 몰 질량에서는 분자를 구성하는 원자들의 몰 질량을 모두 더한 것이고 이는 분자량과 같다. 몰 질량을 구하는 과정을 함께 살펴보자. 메테인(CH4)의 몰 질량은 이렇게 구한다.

참고자료

· 없음