[서강대학교 일반화학실험1 A+ 레포트] Exp2. 아보가드로 수의 결정

소개

"[서강대학교 일반화학실험1 A+ 레포트] Exp2. 아보가드로 수의 결정"에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. Title
Ⅱ. Purpose
Ⅲ. Theory
Ⅳ. Chemicals & Apparatus
Ⅴ. Procedure
Ⅵ. Data & Results
Ⅶ. Discussion
Ⅷ. Reference

본문내용

Ⅰ. Title
아보가드로 수의 결정
Ⅱ. Purpose
물 위에 생기는 기름막을 이용해 몰 단위인 아보가드로 수를 결정한다.
Ⅲ. Theory
1. 극성과 용해도
극성과 용해도 사이의 관계를 설명하기 위해 엔탈피 변화에 대해 살펴보자. 용해 현상은 크게 3단계를 거쳐서 일어난다. ① 용질이 각각 분자로 분리된다. 이 과정에서 생기는 엔탈피 변화량을 〖∆H〗_1이라 하자. ② 용매가 용질이 스며들어올 수 있게 충분한 거리로 벌어진다. 이 과정에서 생기는 엔탈피 변화량을 〖∆H〗_2라 하자. ③ 용매와 용질이 상호작용을 해서 용액이 형성된다. 이때 생기는 엔탈피 변화량을 〖∆H〗_3라고 하자. 앞선 전 과정에서 변화된 에너지로 인해 형성된 엔탈피 수치변화를 용해열이라고 한다. 이는 〖∆H〗_용해=〖∆H〗_1+〖∆H〗_2+〖∆H〗_3와 같다. 보통의 경우에는 과정 ①와 ②는 무질서도가 증가하기에 흡열 과정이고 이는 엔탈피 변화량이 양의 값이다. 반면 과정 ③은 용질과 용매가 상호작용을 통해 안정화되는 과정이기 때문에 엔탈피 변화 부호는 음의 값을 가진다. 만약 용매와 용질의 극성 여부가 같다면 쌍극자 쌍극자 힘 또는 분산력 때문에 |〖∆H〗_3 | 값이 비교적 커지게 되어 〖∆H〗_용해의 값이 감소해서 용액 형성이 쉬운 환경이 생성된다. 하지만, 용매와 용질의 극성이 다르다면 과정 ③에서 작용하는 분자간 힘의 영향력이 감소하므로 |〖∆H〗_3 |의 값이 매우 작아져 〖∆H〗_용해의 값이 증가하게 되어 용해가 쉽게 되지 않는다. 이를 정리해서 아래의 표로 정리할 수 있다.

2. 스테아르 산의 단분자층 형성
Theory 1을 통해, 어떤 용매에 대해서 같은 극성 혹은 무극성을 띠는 물질끼리 잘 용해되는 것을 알 수 있었다. 하지만 한 물질에는 극성을 띠는 부분과 그렇지 않은 부분이 동시에 존재한다. 이런 물질을 계면활성제라고 부른다. 계면활성제는 물에 잘 용해되지 않는 화합물을 물에 잘 섞이게 해주는 기능을 가진다. 물에 계면활성제를 풀면 극성을 띠는 부위는 수면에 가까워진다(친수성 부위). 또한 극성을 띠지 않는 부위는 수면으로부터 멀리 떨어진다(소수성 부위). 이런 현상을 보이는 물질에는 세제, 인지질 등이 있다. 본 실험에서 사용되는 스테아르 산 또한 계면활성제 중 하나이다.

참고자료

· Zumdahl, Chemistry 9th edition, CENGAGE Learning, 사이플러스, 2014, pp. 105~106, 531, 534~537
· Brown 외 6인, Chemistry The Central Science 14th edition, Pearson, 2019, pp. 96
· 대한화학회, 표준 일반화학실험 제 7판, 천문각, 2011, pp. 49~53