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질량불변의 법칙 결과 보고서

결과 보고서8. 주의사항①Na_2 SO_4의 경우, 인체에 닿으면 천식이나 눈의 염증을 일으킬 수 있으므로 반드시 마스크를 착용한다.② 장갑을 착용하여 시약이 피부에 닿지 않도록 주의한다.③ 양초에 불을 붙인 후, 삼각 플라스크를 들고 저울로 이동할 때, 양초가 쓰러지지 않도록 주의한다.9. 실험 결과(1) 침전 반응① 농도가 같은(0.01M)BaCl_2 및Na_2 SO_4 수용액 15mL씩을 취하여,BaCl_2 수용액은 125mL 삼각 플라스크에Na_2 SO_4 수용액은 시험관에 넣는다.② 삼각 플라스크 중에 두 용액이 섞이지 않도록 세워 놓은 후, 저울로 무게를 측정한다.③ 시험관에 담긴Na_2 SO_4수용액을 삼각 플라스크에 담긴BaCl_2수용액에 주입한다.④ 무게를 포함한 상태의 변화를 확인한다.(마찬가지로, 삼각 플라스크와 시험관 무게를 포함한다.)(2) 연소 반응① 마개가 잘 맞는 500mL 삼각 플라스크의 고무마개 안쪽에 양초 토막을 고정하고 마개로 막은 후, 불을 붙이기 전의 무게를 측정한다. (양초, 삼각 플라스크, 고무마개를 포함한 무게)② 고무마개를 빼고 초에 불을 붙여 곧 마개를 단단히 막은 후, 다시 무게를 측정한다. (양초, 삼각 플라스크, 고무마개를 포함한 무게)③ 무게 변화를 관찰한다. 측정한다.실험값은 다음과 같다.(1) 침전 반응 실험값①BaCl_2 수용액의 무게 +Na_2 SO_4 수용액의 무게 = 105.40 g②Na_2 SO_4 수용액을BaCl_2 수용액에 주입하면 어떤 변화가 일어나는가?하얀색 침전이 생기며 침전 반응이 일어남을 확인할 수 있다.(화학식은 아래 토의에서 설명)③ 무게의 변화침전 반응 진행 후 무게는 105.39 g으로 진행 전 무게보다 0.01 g이 줄어든 것을 확인할 수 있다.④ 위의 사실에 의해서 질량 불변의 법칙 설명위 침전 반응 실험에서는 삼각 플라스크에서 완전히 닫혀있는 계라고는 할 수 없지만 플라스크 내에서 진행되는 침전 반응 외에는 다른 반응은 거의 없었기 때문에 질량 불변의 법칙의 조건이 성립한다고 할 수 있다.(2) 연소 반응 실험값① 플라스크 + 병마개 + 양초의 무게 = 244.20 g② 플라스크 + 병마개 + 양초에 불을 붙였을 때의 무게 = 244.16 g③ 무게의 변화연소 반응 진행 전 무게는 244.60 g이고 진행 후의 무게는 244.16 g으로 0.04g이 줄어든 것을 확인할 수 있다.④ 위의 사실에 의해서 질량 불변의 법칙 설명위 연소 반응 실험에서는 삼각플라스크 내에 닫힌계 내에서 연소 반응이 진행되었다. 양초에 불을 붙이기 위해 마개 뚜껑을 열고 다든 과정에서 질량이 조금 달라질 수 있으나 시험 내에서 큰 영향을 주지 않기 때문에 닫힌계라 보아도 무방하고 실제 실험에서 질량 불변의 법칙 조건이 성립한다고 볼 수 있다.10. 토의1) 이론값과 실험값 비교실제 닫힌계 내에서는 질량의 변화가 없어야 한다. 실제 실험 결과를 보면 침전 반응의 경우 반응 전 무게가 105.40 g이고, 반응 후 무게는 105.39 g으로 실험 전과 후의 무게 차이가 0.01 g이다. 무게가 완전히 같은 것은 아니지만 실험이 성공적으로 진행되었다고 보아도 무방하다. 연소 반은 실험은 반응 전 무게가 244.20 g, 반응 후 무게가 244.16 g으로 이 또한 위 침전 반응 실험과 마찬가지로 무게차이가 매우 작기 때문에 실험 과정 내에서의 오차가 거의 없다고 판단할 수 있다.2) 실험 오차 발생 이유① 실험 진행 중 발생한 오차첫 번째 침전 반응 실험에서는 삼각 플라스크에Na_2 SO_4수용액을 넣는 과정에서 다른 물질의 유입이 일어나거나 수용액이 증발했을 가능성이 있다. 실제 실험값의 오차가 0.01 g으로 매우 작기 때문에 충분히 유효한 오차라 생각할 수 있다.두 번째 연소 반응 실험에서는 양초에 불을 붙이는 과정에서 다른 공기나 불순물이 들어오거나 고무마개가 완전히 밀봉된 상태가 아니기 때문에 틈새로 내부 공기가 빠져나왔을 가능성이 존재한다. 이 실험의 오차도 0.04 g으로 매우 작기 때문에 이 또한 충분히 유효한 오차라 생각할 수 있다.

자연과학| 2021.03.15| 4페이지| 1,500원| 조회(214)

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백반의 합성 결과 보고서 평가A+최고예요

결과 보고서8. 주의사항① 알루미늄 분말 무게를 잴 때 꼭 마스크를 착용한다.② 알루미늄 분말을 넣을 때 천천히 넣어야 하며, 수소기체가 생기면서 거품 및 열이 발생하므로 용액이 넘치지 않게 주의한다.③ 플라스크가 뜨거울 수 있으니 목장갑을 착용한다.④ 황산은 후드 내에서 이용하도록 하고, 반응 시 열이 발생하니 주의한다.⑤ 감압 플라스크 및 삼각 플라스크에서 내용물을 옮길 때 마그네틱 바에 주의한다.⑥ 연결되어 있는 호스를 제거하지 않은 상태로 감압 거름장치의 전원을 끄게 되면, 플라스크 내부의 압력이 낮은 상태이므로 용액이 역류할 수 있다.9. 실험 결과1) 250 mL 삼각 플라스크에KOH 2.25 g 과 증류수 50 mL를 넣고 마그네틱 바를 이용하여KOH를 충분히 녹인다. (가열은 하지 않는다.)2) 플라스크에 알루미늄 분말 1 g 을 천천히 넣는다.3) 핫 플레이트에서 마그네틱 바를 이용하면서 가열하여 충분히 녹인다. (최소 10분 이상)4) 감압 거름장치를 이용하여 녹지 않은 알루미늄을 걸러낸다.5) 여과액을 세척한 250 mL 삼각 플라스크에 옮겨 담고 피펫을 이용하여 60%H_2 SO_4 5 mL를 천천히 가한다.6) 핫 플레이트와 마그네틱 바를 이용하여 가열하면서 충분히 녹여준다. (최소 10분 이상)7) 감압 거름장치를 이용하여 녹지 않은 침전(Al(OH)_3)을 걸러낸다.8) 여과액을 세척한 250 mL 삼각 플라스크에 옮겨 담은 후, 1 L 비커에 담긴 찬물에서 식히면서 용액을 흔들어 준다.(이때, 결정이 생성되지 않으면 비치된 백반을 소량만 무게를 잰 후 넣어준다.)9) 감압 거름장치를 이용하여 백반결정을 석출한다.10) 거름종이를 오븐에서 말린 후 무게를 측정한다.실험값은 다음과 같다.1) 사용한Al,KOH의 무게 = 1 g, 2.25 g2) 사용한H_2 SO_4의 무게 =5(mL) TIMES 1.84(g/mL) TIMES 0.6 = 5.52 g3) 녹지 않은Al,Al(OH) _{3}의 무게 = 0.32 g, 0.41 g4) 생성된[KAl(SO _{4})_2 BULLET12H_2 O]의 무게 =(생성된`백반)-(넣어준`백반)=3.385) 수득률수득률 계산에 앞서 이론값을 계산한다.①2Al(s)+2KOH(aq)+2H _{2}O(l)->2KAlO_2 (aq) +3H_2 (g)[표 1] 1 번째 이론값 계산AlKOHKAlO_2질량 (g)1-0.32=0.682.25화학식량 (g/mol)26.9856.11몰 수 (mol)0.0250.0400.025②2KAlO_2 (aq)+H_2 SO_4 (l)+2H_2 O(l)->2Al(OH)_3 (s) +K_2 SO_4 (aq)[표 2] 2 번째 이론값 계산KAlO_2H_2 SO_4Al(OH)_3K_2 SO_4질량 (g)5.52화학식량 (g/mol)98.07몰 수 (mol)0.0250.05630.0250.0125③2Al(OH)_3 (s)+3H_2 SO_4 (aq)->Al_2 (SO_4 )_3 (aq) +6H_2 O(l)[표 3] 3 번째 이론값 계산Al(OH)_3H_2 SO_4Al_2 (SO_4 )_3질량 (g)1.95-0.41=1.54화학식량 (g/mol)78.00몰 수 (mol)0.01970.04380.00987④Al _{2} (SO _{4} ) _{3} (aq)+K _{2} SO _{4} (aq)+24H _{2} O(l) -> 2[KAl(SO _{4} ) _{2} BULLET 12H _{2}O](s)[표 4] 4 번째 이론값 계산Al _{2} (SO _{4} ) _{3}K _{2} SO _{4}2[KAl(SO _{4} ) _{2} BULLET 12H _{2} O]질량 (g)화학식량 (g/mol)474.72몰 수 (mol)0.009870.0197수득률(%) ={실험값} over {이론값} TIMES 100(%)= {실제`생성량} over {M(mol) TIMES 474.72(g/mol)} TIMES 100(%) = 36.1%10. 토의1) 이론값과 실험값 비교이론값으로 만들어진KAl(SO _{4} ) _{2} BULLET 12H _{2} O의 양은 9.35 g이다. 하지만 여러 오차에 의해 실제 실험에서 생성된KAl(SO _{4} ) _{2} BULLET 12H _{2} O의 양은 3.41 g이다. 중간에 소량의 백반을 첨가하여 주었기 때문에 여기에서 0.03 g만큼을 빼어주면 3.38 g의 백반이 실험을 통해 생성되었다고 할 수 있다. 이에 대한 수득률을 계산한 결과 36.1%가 나왔다.2) 실험 오차 발생 이유① 여과과정에서의 오차위 실험에서는 오차를 줄이기 위해 녹지 않은Al,Al(OH) _{3}을 감압장치를 이용해 거른 후 이를 이론값에 적용해 계산하였다. 백반 또한 감압장치를 이용해 여과하였다. 하지만 녹지 않은Al과Al(OH) _{3} 침전과 백반을 거르는 과정에서 완전히 녹지 않았음에도 불구하고 감압장치를 통과한 침전들이 존재한다. 따라서 이론값 계산과정에서 녹지 않은Al,Al(OH) _{3}의 무게와 생성된 백반의 무게가 0.32 g, 0.41 g, 3.38 g보다 더 많다는 것이다. 만약 측정된 값의 약 10%인Al은 0.35 g,Al(OH) _{3}은 0.45 g, 백반은 3.72g 이라 가정하면 이론값은 8.70g, 실험값은 3.72 g이 나온다. 이를 수득률로 계산하면 42.8%로 원래의 값인 36.1%보다 약 6% 증가하는 걸로 알 수 있다. 비록 실험값에 많은 영향을 끼치지는 못하지만 만약 이 오차가 20%~30%로 증가한다면 이론값은 수득률은 60%까지 올라가기 때문에 실험에 큰 영향을 미치는 오차라 판단하였다.② 저울에 의한 오차위 실험에서 쓰인 저울은 0.01 g이 최소 측정 단위이다. 따라서 최대 0.005 g의 오차가 생길 수 있고, 실제 실험 내에서 침전물들의 무게를 측정하고 필터페이퍼의 무게를 빼주었다. 이 과정에서 최대 0.01 g의 오차가 발생할 수 있다.Al,Al(OH) _{3}, 백반의 무게를 각각 0.33 g, 0.42 g, 3.39 g이라 가정한다면 이론값은 9.23g, 실험값은 3.39g이기 때문에 수득률은 36.7%로 실제 수득률보다 0.6% 증가함을 알 수 있다. 이를 통해 저울에 의한 오차는 실험결과에 큰 영향을 주지 않는다고 판단할 수 있다.③ 건조 과정에서의 손실에 의한 오차건조대로 옮기는 도중 앙금이 손실되거나 오븐 내에서 앙금이 손실되어 오차가 발생할 수 있다. 하지만 이 과정에서 손실되는 앙금의 양은 매우 적기 때문에 이에 의한 오차 또한 위의 저울에 의한 오차 마찬가지로 매우 적다고 판단할 수 있다.④ 화학반응에서의 오차실제 우리가 값을 계산할 때 모든 물질이 100% 화학반응을 한다는 가정 하에 이론값을 계산하였다. 하지만 실제 모든 물질이 100% 화학반응에 참여할 수 없다. 온도, 기압, 농도 등의 실험조건을 모두 갖추어도 반응에 참여하지 않는 물질은 존재할 수 있다. 따라서 이에 대한 오차가 이론값 계산 과정에서 큰 오차를 일으켰을 것이다.

자연과학| 2021.03.15| 6페이지| 1,500원| 조회(565)

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알코올의 반응 결과 보고서 평가A+최고예요

결과 보고서8. 주의사항① 실험 시 장갑과 마스크를 착용한다.② 황산 및 Lucas 시약(염산) 사용 시 주의한다.③ lodoform의 냄새를 맡지 않도록 주의한다.④Na _{2} Cr _{2} O _{7}은 독성이 있으므로 취급시 주의한다.⑤ Butanol 사용시 환기가 잘 되는 곳에서 사용한다.⑥ 반응이 끝난 사용한 용액은 폐시약통에 버린다.⑦ 사용하는 시험관 수가 많으므로 labeling하여 실험한다.9. 실험 결과1) 산화 반응① 1%Na_2 Cr_2 O_7 1.5mL에c-H_2 SO_4 한 방울을 넣고 흔든다.② 이 용액에 시험하고자 하는 알코올(2-butanol, t-butanol) 두 방울을 각각 첨가한다.③ 이 때의 용액의 색 변화를 관찰한다.④ 변화가 없다면 용액을 더 넣어본다.⑤ 흔들어, 색 변화를 관찰한다.2) Haloform 반응① 시험관에 각각 methanol, ethanol, 1-buthanol, 2-buthanol 1 mL를 넣는다.② 각 시험관에 10%KI-I_2 용액을 2 mL 넣는다.③ 각 시험관에 10%NaOH 용액 2 mL를 가한다.④ 각 시험관을 잘 흔들어 혼합한 후 Iodoform 침전의 색을 확인한다.3) Lucas 실험① 2 mL의 Lucas 시약을 시험관에 넣고 각각 1-butanol, 2-butanol, t-butanol을 3~4방울 떨어뜨린다.② 잘 흔들어 주면서 반응 후 변화를 관찰한다.③ 강한 산으로 인해 침전물이 녹으면서 발열 반응이 느껴지는 시험관은 추가로 반응물을 넣어 확실한 결과를 확인한다.실험값은 다음과 같다.(1) 산화 반응[표 1] 산화 반응 실험값2-butanolt-butanol반응 전노란색노란색반응 후남색연한 노란색(2) Haloform 반응(Iodoform 실험)[표 2] Haloform 반응 실험값메탄올에탄올1-butanol2-butanol반응 후X노란색X노란색(3) Lucas 실험[표 3] Lucas 실험 실험값1-butanol2-butanoltert-butanol반응성작다중간크다반응 후그대로흰색하얀 침전물10. 토의1) 이론값과 실험값 비교먼저 첫 번째 실험인 산화 반응 실험에서 2차 알코올은 케톤을 생성하며 산화되는 반면, 3차 알코올은 산화되지 않는다.[그림 1] 2-butanol [그림 2] t-butanol위 구조식을 보면 알 수 있듯이 2-butanol은 하이드록시기와 결합한 탄소가 2개의 알킬기와 결합했기 때문에 2차 알코올로 분류할 수 있다. 반면 t-butanol은 하이드록시기와 결합한 탄소가 3개의 알킬기와 결합했기 때문에 3차 알코올로 분류할 수 있다. 따라서 2차 알코올인 2-butanol만 산화가 되고 알코올이 산화되며Cr^6+(노란색)에서Cr ^{3+}(푸른색)으로 색변화가 일어나게 된다.CrO_4 ^2- +8H^+ +3e^- ->Cr^3+ +4H_2 O실제 실험 또한 2-butanol 만 남색으로 색이 변하였기에 이론값과 실험값이 동일하다 할 수 있다.두 번째 실험인 Iodoform 실험을 살펴보면 아세틸기(CH _{3} CO^-) 또는 산화되면 아세틸기를 가지는 화합물에 아이오딘(I _{2})과 수산화나트륨 수용액을 작용시키면 물에 잘 녹지 않는 Iodoform 침전물(노란색)을 생성하게 된다.[그림 3] Iodoform 실험 반응식따라서 요오드포름 반응으로 검출할 수 있는 화합물들은 아래와 같다.[그림 4] 요오드포름 반응 검출 화합물[그림 5] 에탄올 [그림 6] 메탄올[그림 7] 1-butanol [그림 8] 2-butanol실험에서 사용한 알코올은 다음과 같다. 여기에서 위 요오드포름 반응에 검출될 수 있는 화합물은 에탄올과 2차 알코올인 2-butanol이다. 실제 실험에서도 에탄올과 2-butanol이 노란색 앙금을 만들어냈으므로 이론값과 실험값이 동일하다고 볼 수 있다.마지막으로 세 번째 실험은 알코올을 1차, 2차, 3차에 따라 구분하는 Lucas 실험이다. 여기에서 Lucas 시약은 진한염산과 무수 염화아연의 혼합용액이다. Carbocation이란 탄소 양이온의 총칭이다. 일반적으로 배위수 3이고 양전하 1을 갖는 탄소원자, 즉 공유결합수가 3인 탄소 양이온R _{3} C ^{+}를 지칭한다. 알킬기로부터 전자를 제공받아 Carbocation이 안정해진다. 1차, 2차, 3차로 갈수록 알킬기가 증가하여 Carbocation이 안정된다. 즉, 3차, 2차, 1차 순으로 반응성이 크다고 할 수 있다.[그림 9] 1-butanol [그림 10] 2-butanol [그림 11] tert-butanol위 그림을 통해 1-butanol은 1차 알코올, 2-butanol은 2차 알코올, tert-butanol은 3차 알코올이라 할 수 있다. 이론적 배경에서의 설명을 바탕으로 3차 알코올에 생긴 하얀색 침전물은 염화알킬로 변해 녹지 않는 층을 형성한다는 것을 유추할 수 있다. 또한 2차 알코올은 3차 알코올보다 늦은 3분 후에 용액이 흐려지게 되었다. 이 또한 반응성이 3차 알코올보다 낮아 반응하는데 시간이 조금 오래걸린 것이다. 1차 알코올은 실험에서 거의 반응이 일어나지 않았다. 1차 알코올은 반응성이 가장 낮기 때문이다. 따라서 세 번째 실험 또한 실험값과 이론값이 같다고 할 수 있다.

자연과학| 2021.03.15| 7페이지| 1,500원| 조회(776)

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르 샤틀리에의 원리 결과 보고서

결과 보고서8. 주의사항① 제대로 된 색 변화 관찰을 위해 밑에 하얀 종이 위에서 색 변화를 관찰한다.② 물질들이 유독하므로 장갑을 끼고 실험한다.③ 유독가스가 발생하므로 마스크를 반드시 착용한다.④ 용액을 한꺼번에 떨어뜨리지 않도록 주의한다.⑤ 벽면에 용액을 떨어뜨리면 반응시간이 늦어지므로 한 방울씩 깔끔하게 떨어뜨린다.⑥ 시험관에 얼룩이 남지 않도록 구석구석 깨끗이 닦는다.9. 실험 결과1-1. 1.0 MNaOH → 1.0 MHCl① 0.1 MK _{2} CrO _{4}와K _{2} Cr_ 2 O _{7}을 각각의 시험관에 1ml씩 넣는다.② 두 시험관에 1.0 MNaOH을 두 시험관에 두 방울 씩 떨어트린다.③ 색 변화가 일어날 때까지 살짝 흔들어 준다.④ 색 변화를 관찰하고 색을 기록한다.1-2. 1.0 MNaOH → 1.0 MHCl① 두 시험관에 1.0 MHCl을 두 방울씩 떨어트린다.② 색 변화가 일어날 때 까지 살짝 흔들어 준다.③ 색 변화를 관찰하고 색을 기록한다.2-1. 1.0 MHCl → 1.0 MNaOH① 0.1 MK _{2} CrO _{4}와K _{2} Cr_ 2 O _{7}을 각각의 시험관에 1ml씩 넣는다.② 두 시험관에 을 두 시험관에 두 방울씩 떨어트린다. 1.0 MHCl③ 색 변화가 일어날 때까지 살짝 흔들어 준다.④ 색 변화를 관찰하고 색을 기록한다.2-2. 1.0 MHCl → 1.0 MNaOH① 두 시험관에 1.0 MNaOH을 한 방울씩 떨어트린다.② 색 변화가 일어날 때까지 살짝 흔들어 준다.③ 색 변화를 관찰하고 색을 기록한다.실험값은 다음과 같다.(1)1.0`M`NaOH` LRARROW `1.0`M`HCl 실험결과[표 1] 실험값실험 전NaOHHClK _{2} CrO _{4}노란색노란색오렌지색K _{2} Cr_ 2 O _{7}오렌지색옅은 오렌지색오렌지색(2)1.0`M`HCl`LRARROW`1.0`M`NaOH 실험결과[표 2] 실험값실험 전HClNaOHK _{2} CrO _{4}노란색오렌지색노란색K _{2} Cr_ 2 O _{7}오렌지색오렌지색옅은 오렌지색10. 토의1) 실험값과 이론값 비교실험 이론은 아래와 같다.Cr_2 O_7 ^2- (aq)+H_2 O(l) `LRARROW` 2HCrO_4 ^- `LRARROW`2H^+ + 2CrO_4 ^2- 수소 농도 증가 ->Cr _{2} O_7 ^-2의 농도가 증가(왼쪽으로 반응) -> 오렌지색수소 농도 감소 ->2CrO_4 ^2-의 농도가 증가(오른쪽으로 반응) -> 노란색수소 농도가 증가하면 변화의 영향을 부분적으로 감소시키려는 방향으로 이동하기 위해 수소 농도가 줄어든 방향인 왼쪽으로 반응한다. 반면 수소 농도가 감소하면 위와 마찬가지의 이유로 수소 농도가 늘어나는 방향인 오른쪽으로 반응하게 된다.[표 3] 이론값실험 전NaOHHClK _{2} CrO _{4}노란색노란색노란색(오렌지색)K _{2} Cr_ 2 O _{7}오렌지색옅은 오렌지색오렌지색[표 4] 이론값실험 전HClNaOHK _{2} CrO _{4}노란색오렌지색노란색K _{2} Cr_ 2 O _{7}오렌지색오렌지색오렌지색(옅은 오렌지색)위 표가 실제 이론값이고, 괄호 안에 있는 값이 실험값이다.(같은 경우 괄호 없음) 위 이론값을 보면 알 수 있듯이K _{2} CrO _{4} 수용액에 1.0MNaOH를 두 방울 떨어뜨리고 1.0MHCl을 두 방울 떨어뜨리고 난 후 이론대로라면 원래의 색인 노란색으로 돌아와야 하지만 실제 실험에서는 오렌지색으로 나타났다.2) 실험 오차 발생 이유①NaOH와HCl의 양이 같지 않다.실험에서는 스포이드를 통해 용액을 각각 두 방울씩 넣었다. 하지만 위K _{2} CrO _{4}에 1.0MNaOH를 넣고 1.0MHCl을 넣은 실험에서HCl의 양이NaOH보다 많았기 때문에 원래의 색인 노란색으로 돌아오지 않고 오렌지색으로 변했던 것이다.NaOH의 두 번째 실험에서는NaOH의 양이HCl보다 많았기 때문에 오렌지색이 아닌 옅은 오렌지색으로 변하게 되었다. 피펫이나 마이크로 피펫을 사용하여 실험을 진행한다면 양을 정확히 맞출 수 있기 때문에 위의 오차는 줄어들 것이다.

자연과학| 2021.03.15| 6페이지| 1,500원| 조회(1,420)

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그레이엄의 확산법칙 결과 보고서

결과 보고서8. 주의사항① 시료들이 독성이 강하고 냄새가 심하므로 후드에서 실험하기(실험 중간에 환기를 꼭 하고 실험 도구는 dry oven에서 잘 건조시키기)②HCl,NH _{4} OH는 적당량 덜어서 실험하기(너무 흥건히 묻히면 탈지면이 아닌 용액에서 확산이 일어나 띠가 한쪽으로 쏠리는 현상이 일어나게 됨)③ 실험 후HCl,NH _{4} OH가 묻은 탈지면을 분리하여 버리기④HCl,NH _{4} OH은 위험한 물질이므로 비닐장갑과 마스크, 보호안경 착용하기⑤ 중력의 영향을 덜 받기 위해 유리관 수평으로 두기⑥ 오차를 줄이기 위해 적신 탈지면 동시에 넣기⑦ 각 물질의 양을 비슷하게 찍어야 오차가 적음⑧ 실험 시작 전 고무마개가 유리관에 맞는지 확인9. 실험 결과① 먼저 지름이 1.5 cm, 길이 50 cm의 깨끗한 유리관과 이 유리관에 맞는 고무마개 두 개를 준비한다.② 유리관을 수평으로 놓고, 유리관에 들어갈 수 있는 탈지면 2개 준비한다.③ 한 개의 탈지면에는 진한 염산을 핀셋을 이용하여 묻히고, 다른 한 개의 탈지면에는 진한 암모니아수를 묻힌다.④ ③에서 준비한 탈지면을 동시에 유리관 끝에 넣고 고무마개를 막는다.⑤ 처음 흰 고리가 생긴 부분을 양쪽의 탈지면 중심으로부터 거리[L]를 측정하여 기록한다.⑥ 두 값으로부터{L_NH _{3}} over {L _{HCl}}의 값을 계산한다.⑦ 분자량으로부터{ rootM_HCl} over {rootM_NH_3 }의 값을 계산하여 위의 실험값과의 오차를 계산한다.실험값은 다음과 같다.(1)NH _{3}의 이동거리 : 23cm(2)HCl의 이동거리 : 20cm(3){L_NH_3} over {L_HCl}(실험값) : 1.2(4){ rootM_HCl} over {rootM_NH_3 }(이론값) : 1.463(5) 오차율 :{1.2-1.463} over {1.463} TIMES 100=-18%`10. 토의1) 실험값과 이론값 비교이론값인{ rootM_HCl} over {rootM_NH_3 }은 1.463이고 실제 실험값인{L_NH_3} over {L_HCl}는 1.2가 나왔다. 따라서 오차율은 약 ?18%이다. 실제 위 실험을 응용하는 경우가 많은데 분자량을 아는 기체와 분자량을 모르는 기체가 있다면 위 실험을 통해 분자량을 예측해낼 수 있다. 예를 들어M _{HCl}=36.46 g/mol인 것을 알고 있는 상황에서 실제 실험이{L_NH_3} over {L_HCl}=1.2라면M _{NH _{3}}는 25.32 g/mol이라 추정할 수 있다. 하지만 실제NH _{3}의 분자량은 17.031 g/mol이기 때문에 많은 차이를 보인다고 할 수 있다.2) 실험 오차 발생 이유① 흰 고리의 가운데 지점이 정확하지 않다.실험 영상에서 확인할 수 있다.흰 고리의 전체 길이를 정확히 측정하기 위해서 Jruler 라는 프로그램을 사용하였다. 컴퓨터 화면 상의 픽셀 거리를 측정할 수 있는 프로그램인데, 실제 위 그림의HCl에서의 거리가 20cm라 했을 때 115 pixels이였다. 그리고 흰 고리 길이를 측정한 결과 35 pixels이다. 따라서 비례식으로 나타내면 다음과 같다.20:115=x:35위 비례식을 풀어주면x=6.1cm가 된다.따라서 위 흰 고리의 정확히 가운데 부분을 측정하지 않는 이상 오차가 발생할 수 있다. 실제 약 2.5cm의 차이가 나서L _{HCl}이 17.5cm이고L _{NH _{3}}가 25.5cm라면{L_NH_3} over {L_HCl}=14.6이기 때문에 실험값과 매우 가까워지게 된다. 따라서 위 흰 고리의 정확히 가운데 지점을 알지 못하기 때문에 생기는 오차는 실험값에 큰 영향을 주었을 것이라 판단된다.② 고무마개가 완전히 닫히지 않음에 따른 오차유리관 내부에 고무마개가 완전히 닫히지 않는다면 외부 공기나 공기 흐름에 영향을 받을 수 있다. 따라서 흰 고리의 위치가 정확히 위 이론과 같이 정확히 생기지 않을 수 있다.③ 그레이엄 확산법칙의 전제조건으로 인한 오차아래에서 설명하지만 그레이엄의 확산법칙은 기체분자 운동론에 근거하여 이끌어냈다. 이 기체분자 운동론에서는 여러 전제조건을 가지고 있다. 하지만 실제기체는 아래의 전제조건을 만족하지 않기 때문에 많은 오차를 수반할 수 밖에 없다.3) 그레이엄 확산법칙의 전제조건그레이엄 확산법칙은 기체분자 운동론에 근거하여 이끌어낸 식이다. 기체분자 운동론의 전제조건은 다음과 같다.1. 순수한 기체는 많은 개수의 동일한 분자로 구성되어 있으며, 이 분지들은 자신의 크기보다 훨씬 큰 거리를 두고 멀리 떨어져 있다.

자연과학| 2021.03.15| 4페이지| 1,500원| 조회(2,071)

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