[화학과 수석의 A+ 레포트][조교피드백 포함] 물질의 분자량 측정 (일반화학실험)

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험 시약 및 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적

기체는 이상 기체 법칙을 아주 근사적으로 잘 따른다는 가정 하에 주어진 온도와 압력 하에서 일정한 기체의 부피에 대한 무게를 재고 이상 기체의 상태 방정식을 이용함으로써 쉽게 액화하는 화합물의 분자량을 결정한다.

2. 이론

분자 1몰의 질량을 분자량이라고 한다. 원자량은 탄소 원자의 동위원소 가운데 자연계에 가장 많이 존재하는 질량수 12의 탄소 동위원소를 기준으로 정의된다. 즉, 질량수 12인 탄소 동위원자 12.00g에 들어 있는 탄소 원자의 수를 아보가드로 수라고 하고, 아보가드로 수 만큼의 원자 또는 분자의 질량을 분자량이라고 한다. 원자량과 분자량은 모든 화학 반응을 이해하는데 가장 기본적인 양이다.
대부분의 기체는 상온, 상압에서 이상 기체 상태 방정식을 만족하기 때문에, 기체의 부피(V), 온도(T), 압력(P), 그리고 기체의 무게(w)를 측정하면 이상 기체 상태 방정식으로부터 분자량(M)을 결정할 수 있다.

PV`=`nRT`=` {w} over {M} RT M`=` {wRT} over {PV}

n은 몰수이며 기체의 압력은 대기압과 같고 그 때의 온도는 물 중탕의 온도와 같다고 볼 수 있겠다. 이 실험에서는 일정한 부피의 플라스크를 채울 수 있는 기체를 액화시켜, 그 무게를 측정함으로써 화합물의 분자량을 결정한다.

+이론에 대한 추가 조사

Q. 기체 상수란?

A. 이상기체 상태방정식인 PV=nRT 에서 R을 기체 상수라 한다. (압력 P, 부피 V, 절대온도 T) 기체 상수는 단위가 다를 때 그 값이 약간씩 다르지만 거의 비슷하며, 기체 상수를 1몰의 입자수로 나누면 볼츠만 상수가 된다.

참고 자료

한정태 외, 일반화학실험, 명진, 2008, p.43
기체상수. ” 사이언스올. 2010년 8월 7일 수정, 2021년 10월 5일 접속, https://www.scienceall.com/%EA%B8%B0%EC%B2%B4-%EC%83%81%EC%88%98gas-constant-%E6%B0%A3%E9%AB%94%E5%B8%B8%E6%95%B8/
기체상수.” 위키백과. 2020년 10월 11일 수정, 2021년 10월 5일 접속,https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B8%B0%EC%B2%B4_%EC%83%81%EC%88%98
이상기체 법칙.” 위키백과. 2021년 5월 30일 수정, 2021년 10월 5일 접속, https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%B4%EC%83%81%EA%B8%B0%EC%B2%B4_%EB%B2%95%EC%B9%99
이상기체.” 사이언스올. 2010년 8월 20일 수정, 2021년 10월 5일 접속, https://www.scienceall.com/%ec%9d%b4%ec%83%81%ea%b8%b0%ec%b2%b4ideal-gas/?term_slug=&sa_term=scidictionary
알코올.” 위키백과. 2021년 7월 12일 수정. 2021년 10월 12일 접속. https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%8C%EC%BD%94%EC%98%AC
시료.” 사이언스올. 2015년 9월 9일 수정. 2021년 10월 12일 접속. https://www.scienceall.com/%ec%8b%9c%eb%a3%8csample/?term_slug=&sa_term=scidictionary
삼각 플라스크.” 사이언스올. 2015년 9월 9일 수정. 2021년 10월 12일 접속. https://www.scienceall.com/%EC%82%BC%EA%B0%81-%ED%94%8C%EB%9D%BC%EC%8A%A4%ED%81%ACerlenmeyer-flask/
눈금실린더.” 사이언스올. 2017년 2월 1일 수정, 2021년 10월 4일 접속, https://www.scienceall.com/%eb%88%88%ea%b8%88%ec%8b%a4%eb%a6%b0%eb%8d%94-measuring-cylinder/?term_slug=
피펫.” 사이언스올. 2015년 9월 9일 수정. 2021년 10월 12일 접속. https://www.scienceall.com/%ed%94%bc%ed%8e%abpipette/?term_slug=
바늘.” 사이언스올. 2012년 12월 10일 수정. 2021년 10월 12일 접속. https://www.scienceall.com/%eb%b0%94%eb%8a%98/?term_slug=
수은온도계.” 사이언스올. 2015년 9월 9일 수정, 2021년 10월 4일 접속, https://www.scienceall.com/%ec%88%98%ec%9d%80-%ec%98%a8%eb%8f%84%ea%b3%84mercury-thermometer/?term_slug=
스탠드.” 사이언스올. 2015년 9월 9일 수정, 2021년 10월 4일 접속, https://www.scienceall.com/%ec%8a%a4%ed%83%a0%eb%93%9cstand/?term_slug=
클램프.” 사이언스올. 2015년 9월 9일 수정, 2021년 10월 4일 접속, https://www.scienceall.com/%ec%a7%91%ea%b2%8cclamp-holder/?term_slug=
저울.” 위키백과. 2021년 7월 29일 수정, 2021년 10월 4일 접속, https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%80%EC%9A%B8
알루미늄박.” 사이언스올. 2015년 9월 9일 수정. 2021년 10월 12일 접속. https://www.scienceall.com/%ec%95%8c%eb%a3%a8%eb%af%b8%eb%8a%84%eb%b0%95aluminium-foil-2/?term_slug=
항온수조.” 식품과학기술대사전. 2008년 4월 10일 수정. 2021년 10월 12일 접속. https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1606635&cid=50321&categoryId=50321
휴지.” 위키백과. 2021년 7월 4일 수정. 2021년 10월 12일 접속. https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%9C%B4%EC%A7%80
씻기병.” 사이언스올. 2015년 9월 9일 수정. 2021년 10월 12일 접속. https://www.scienceall.com/%ec%94%bb%ea%b8%b0%eb%b3%91washing-bottle/?term_slug=&sa_term=scidictionary
섭씨온도를 절대온도로 변환할 때 유효숫자 처리.” 좋은 습관. 2016년 4월 19일 수정, 2021년 10월 4일 접속, https://ywpop.tistory.com/5116
아이소프로필 알코올.” 위키백과. 2021년 7월 20일 수정. 2021년 10월 12일 접속. https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%84%EC%9D%B4%EC%86%8C%ED%94%84%EB%A1%9C%ED%95%84_%EC%95%8C%EC%BD%94%EC%98%AC
이상기체.” 위키백과. 2019년 5월 7일 수정, 2021년 10월 4일 접속, https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%B4%EC%83%81%EA%B8%B0%EC%B2%B4