기체 확산 속도-그레이엄의 법칙 예비/결과 레포트

소개글

A+ 받은 일반화학실험 레포트 입니다.
제 자료가 도움이 되었으면 좋겠습니다.

목차

1. 실험 제목

2. 실험 날짜

3. 실험 목적

4. 시약 및 기기

5. 이론
1) 확산
2) 분출
3) 기체 분자 운동론(이상기체)
4) 온도와 분자 운동의 상관관계
5) 그레이엄의 법칙
6) 기체의 속력
7) 염화 수소와 암모니아의 반응 – 기체 분자들의 운동

6. 실험 방법

7. 실험 관찰

8. 실험 결과

9. 결론 및 고찰

10. Reference

본문내용

1) 확산(diffusion)
농도 차이에 의해 물질을 이루고 있는 입자들이 스스로 운동하여 고농도에서 저농도로 퍼져 나가는 현상을 말한다. 분자는 잦은 충돌에 의하여 계속해서 진행 방향이 바뀌므로, 만약 충돌이 없으면 직선으로 훨씬 먼 거리를 움직일 수 있게 된다. 이러한 현상은 기체- 기체, 액체-액체, 기체-고체, 액체-고체 사이에서도 일어난다. 확산 속도는 분자의 질량이 작을수록, 온도가 높을수록 커진다.

2) 분출(effusion)
분자들의 충돌 없이 작은 구멍을 통하여 기체가 진공으로 빠져나가는 현상이다. 여러 다른 기체들의 상대적인 분출율은 기체의 압력과 그 입자들의 상대적인 속도에 의존한다. 따라서 같은 압력일 때는 서로 다른 기체인 A와 B의 상대 속도만 고려하면 된다.

위 두 가지 방식의 차이점은 이동 방향이다. 확산은 기체 분자가 모든 방향으로 이동하고, 분출은 기체 분자가 구멍 쪽 방향으로만 이동한다. 확산과 분출은 분자의 운동에 의존하고 분자의 속력은 온도에 따라 증가하기 때문에 온도가 증가함에 따라 기체의 확산과 분출의 속도는 증가한다. 또한, 분자량이 증가함에 따라 속력은 감소한다.

참고 자료

일반화학, McMurry · Fay, Robinson, 자유아카데미, 2020, p.406~410
일반화학실험, 강위경 외 7명, 자유아카데미, 2018, p.101~106
교학사 박완규(2015), 맥스웰 볼츠만 분포-가상실험, 윤제한의 물리교실 https://yjh-phys.tistory.com/1420
김영채. "HCl(g)과 NH3(g)를 이용한 ‘기체 확산 속도’에 관한 실험의 분석 및 개선 연구." 국내석사학위논문 서울대학교 대학원, 2012. 서울: