일반화학실험_기체상수 결정 예비레포트

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 예비 이론
4. 실험 도구 및 시약
5. 실험 방법
6. 참고문헌

본문내용

[실험 제목]
기체상수 결정

[실험 목적]
기체상수를 이해하고, 이를 구할 수 있다. 시험관 내부의 압력을 대기압과 같게 만드는 방법을 이용하여 기체의 압력을 구하고, 증기압과 부분압력을 이해한다.

[예비 이론]
• 기초 실험 이론(실험과 관련된 모든 이론들)
기체상수 R은 이상기체 1몰의 상태방정식은 압력을 P, 부피를 V, 절대온도를 T라 할 때 PV=nRT로 표시되는데, 이때의 R값을 말한다. 여기서 V는 아보가드로의 법칙에 의해 등온·등압하에서 그 종류에 관계없이 항상 일정한 값(0℃, 1atm에서는 22.4ℓ)을 가진다. 따라서 이상기체 1mol을 취하면 R의 값은 R=(8.31696±0.00034)×107erg/mol·K =(8.20544±0.00034)×10-2ℓ·atm/mol·K=(8.20567±0.00034)10-5㎥·atm/mol·K 가 된다. 기체상수를 아보가드로수(數)로 나눈 것은 기체분자 1개당의 기체상수로서, 볼츠만상수이다. 볼츠만상수는 이상기체를 압력과 부피, 온도의 함수로 다룰 때 사용하는 보편상수이다. 기호는 k 또는 kB를 사용하며 공식으로 나타내면 R/NA=k 이다.
주어진 시료에 대해 P, V, n, T를 측정하고 RPV/Nt를 계산한다. 한 가지 기체에 대한 R을 결정하면 같은 값을 어느 기체에나 적용할 수 있다. 여기서의 기체는 이상기체라고 가정한다. 이상기체는 자연계에는 존재하지 않는 기체이다. 기체들이 이상 기체 상태방적식을 만족하면 기체는 이상적으로 거동한다고 할 수 있다. 실제 기체들 또는 자연 상태에서 발견할 수 있는 기체들이 반드시 이상적으로 거동하지는 않는다. 그러나 충분히 낮은 밀도, 즉 기체 분자들이 충분히 멀리 떨어져 서로 상호작용을 할 수 없는 조건에서 모든 실제 기체들은 이상기체와 비슷한 성질을 가진다.
여러 종류의 기체(수소, 산소, 메테인 등) 1몰을 같은 부피의 용기에 넣어 온도를 같게 하고 압력을 측정해 보면 정확하게 같지는 않지만 거의 같다는 것이 실험적으로 발견된다.

참고자료

· 화학실험편찬위원회, 『일반화학 실험』, 단국대학교 출판부, 2017, p.75~84
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=2309212&cid=60227&categoryId=60227
· https://ko.dict.naver.com/#/entry/koko/4c9fcc8040eb4a9ea0b5aea2cccc4136
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=2288633&cid=60227&categoryId=60227
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=2281759&cid=60227&categoryId=60227
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1126967&cid=40942&categoryId=32269
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3394935&cid=60289&categoryId=60289
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1071532&cid=40942&categoryId=32227
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1103306&cid=40942&categoryId=32227
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1154275&cid=40942&categoryId=32274