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산화-환원 적정

※결과처리실험 B.meter을 이용한 적정1)용액의 역적정옥살산옥살산옥살산옥살산옥살산옥살산013.453.513.297.013.1010.512.8513.812.0715.94.470.513.444.013.277.513.0611.012.8114.111.6516.24.381.013.434.513.248.013.0311.512.7514.410.381.513.405.013.228.512.9912.012.6814.76.242.013.365.513.209.012.9412.512.5515.05.142.513.366.013.179.512.9113.012.4815.34.793.013.336.513.1310.012.9013.512.2715.64.61-용액 속의 산을 완전히 중화시킬 만큼의 염기를 넣어준 상태를 “당량점(equivalent point)"이라고 하고, 이러한 당량점에서는 다음의 식이 존재한다.,그런데 실험 도중 정확한 당량점을 얻지 못하였으므로 보간법을 이용하여를 완전히 중화시킨 옥살산의 부피를 구하면,,즉, 옥살산을 약 14.5mL넣어주었을 때가 완전히 중화되었음을 알 수 있다.◎의 농도 :2) 식용 식초의 적정03.1144.068.14.4815.15.0421.66.0724.211.340.83.384.54.129.24.5716.15.1422.16.3924.411.451.13.4954.1910.34.6417.15.2422.69.8524.611.541.63.645.84.2711.24.7118.15.3623.210.4024.811.672.33.816.34.3212.14.7819.15.5023.510.8625.211.8033.926.94.3713.04.8720.05.6923.711.0825.811.973.54.007.64.4314.14.9521.05.8624.011.2626.812.12-식초 10mL의 무게 : 10.12 gⓐ 아세트산의 몰농도-실험 도중 정확한 당량점을 얻지 못하였으므로 보간법을 이용하여 식초(아세트 산)를 완전히 중화시킨의 부피를 구하면,,즉,을 약 22.4mL넣어주었을 때 식초 속 아세트산이 완전히 중화되었음을 알 수 있다. 당량점에서을 이용하여 아세트산의 몰농도를 구하면,실험 시 증류수 40mL를 가해주어 농도가 묽어졌으나 전체 아세트산의 몰수와 질량은 변함이 없으므로 증류수를 무시한다.ⓑ 10mL 아세트산의 몰수와 질량--ⓒ 식초의 순도 :※관찰 및 고찰[식용 식초의 적정실험 관찰]① 당량점 이전 (,: 당량점에 도달할 때 소비된의 부피)-이 범위에서는 첨가된 NaOH에 의해서 산이 부분적으로 중화된다. OH-는 아세트산 이온보다 더 센 염기이기 때문에 원래 있던 산과 거의 완전하게 반응한다.② 당량점 ()-당량점에서 산과 염기는 같은 몰수의 H+ 와 OH-로 반응한다. 약한산을 센 염기로 적정할 때 이므로 당량점에서는 7보다 더 큰 값을 가진다. 이는 그래프에서도 확인할 수 있다.③ 당량점 이후 ()-당량점 이후에는 염기의 용액에를 가하는 셈이다. [OH-]는 거의 모두가 당량점 이후에 가해진 수산화 이온에서부터 나오며 매우 적은 양만이와 물과의 반응에서 나온다.를 넘어서면 약한산을 센 염기로 적정할 때의는 센 산을 센 염기로 적정할 때와 거의 비슷하다.◎ [의 역적정실험]에서 0.5M가 아닌 약 0.483M이 나온 원인분석possibility 1. 뷰렛 사용 시 부피측정방법이 잘못 되었다.-뷰렛은 원하는 만큼의 정확한 부피사용이 불가능하다. 따라서 뷰렛의 용액을 떨어뜨린 양을 측정하기 위해서는 현재 남아있는 용액의 눈금을 재야 비교적정확한데(떨어뜨릴 때마다 뷰렛에 남아있는 용액의 부피를 재서 결과값을 구할 때 차이를 구하는 것) 두 번째 실험과 달리 첫 번째 실험에서는 눈금을 그대로 읽지 않고 눈금의 차이(떨어뜨린 용액의 부피)를 계산하여 읽었기 때문에 계측오차가 더 많이 발생했으리라 짐작된다.구분농도 산출식첨가량약산+강염기(HAc+NaOH)당량점 전-0.17.41당량점08.72당량점 후+0.110.3possibility 2. 실험 도중 당량점이 정확히 측정되지 않았다.-표에서 보는 바와 같이 약산과 강염기의 당량점에서의는 8.72이다. 하지만 실험도중 정확한 당량점의를 얻을 수 없어서 보간법을 사용하여대략의 값을 구할 수밖에 없었다. 보간법의 경우 x1과 x2 사이에서 y의 값이비례한다고 가정한 다음 구하는 것이기 때문에 완만한 곡선모양의곡선의경우 구하는 과정에서 오차가 발생했으리라 짐작된다.

자연과학| 2006.10.17| 4페이지| 1,000원| 조회(296)

산화, 적정, 환원

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지시약의 작용원리 평가C아쉬워요

※결과처리실험 A. pH에 따른 지시약의 스펙트럼-의 농도는 산성용액인 HCl을 넣었을 때 최대이고,의 농도는 NaOH를 넣었을 때의 그래프를 살펴보면 알 수 있다.파장흡광도흡광도가 최대흡광도를 가지는 파장435nm1.070551560.05808593∴의 흡광도가 최대이면서의 흡광도는 무시할 정도의 작은 파장 : 435nm실험B.의 농도에 따른 흡광도의 표준 곡선 만들기◎흡광계수 구하기A=εbc에서 b=1cm이므로 흡광계수ε는 흡광도와 농도의 그래프의 기울기 값이 된다.C. 지시약의 해리상수 결정산성형 농도 구하기No.농도λmax = 435 nm흡광도1Co1.07335221/2 Co0.56679131/4 Co0.27963741/8 Co0.143224Co = 5.0×10-5M① 회귀직선 식 :;② 몰흡광계수 : 21260 cm-1M-1실험C. 지시약의 해리상수 결정흡광계수ε=21260◎산성형 농도 구하기-pH3.27 : 1.018769/1*21260=0.000047919M-pH3.57 : 0.799510/1*21260=0.000037606M-pH3.87 : 0.728555/1*21260=0.000034268M-pH4.16 : 0.494697/1*21260.=0.000023268M-pH4.49 : 0.392980/1*21260=0.000018484M파장pH 3.27pH 3.57pH 3.87pH 4.16pH 4.49435nm1.0187690.7995100.7285550.4943970.392980pH 3.27pH 3.57pH 3.87pH 4.16pH 4.49산성형 농도0.0000479190.0000376060.0000342680.0000232680.000018484염기형 농도0.000002810.0000123940.0000157320.0000267320.000031516log(/)-0.231801426-0.482045649-0.338104820.0602723970.231735132log/)의 값이 0일때의 pH가 pKHInd가 된다.①②③④ pKHInd - 1 = 4.185 - 1 = 3.185pKHInd + 1 = 4.185 + 1 = 5.185지시약의 변색범위 : pH 3.18 ~ 5.18※관찰 및 고찰⑴ 결론⇒브로모페놀블루(BPB)의 pKHInd는 4.185이며 변색범위는 pH 3.18 ~ 5.18 이다.산-염기 적정에 이용되는 지시약은 약산으로 짝염기와 그 색깔이 다르다. 지시약 용액의 pH를 변화시키면서 [Ind-]와 [HInd]를 측정하면 지시약의 이온화 상수와 변색 범위를 알아낼 수 있다. 산성형과 염기성형의 몰농도는 분광분석법을 이용하여 측정한다.⑵ 오차의 원인분석[오차]문헌값으로 BPB의 이론적인 pKHInd값은 3.9이고 그 변색 범위는 pH 3.0~4.6이다. 실험을 통해 구한 값은 4.18로 문헌값인 3.9와는 차이가 있다.[원인분석]possibility 1. BPB를 옮길 때 피펫의 끝에 남아서 BPB를 완전하게 옮기지 못했 다. 또한 10mL의 적은 양을 덜어서 사용했기 때문에 피펫의 끝이 BPB 를 충분히 끌어올리지 못해 피펫 내 기포가 발생하기도 했다.possibility 2. BPB를 사용할 때 비커의 개수가 한계가 있기 때문에 계속 씻어서 사용했는데, 씻는 과정에서 그 전에 사용했던 용액이 실험값에 오차를 발 생기켰다.possibility 3. 싷험 A에서 처음에 정했던 파장은 HInd파장이 최대인 값을 선택했지만 NaOH를 넣었을 때의 Ind-의 값이 무시할 만큼 작다고 해도 값들 의 최소는 아니었다.possibioity 4. 실험 B에서 오차의 원인을 줄이기 위해서는 적절한 HInd의 농도 를 만드는 것도 중요하다. HInd의 농도가 너무 묽거나 진할 경우, 농도변 화에 따른 흡광도 변화가 예민하지 않기 때문에 측정이 어렵다. 초기농도 의 흡광도가 0.9~ 1.0 사이일 때, 농도변화에 따른 흡광도의 변화가 가장 민감하다. 따라서 오차를 줄이기 위해서는 초기농도의 흡광도가 0.9~1.0 사이가 되도록 조절한다.⑶ 더 생각해 볼 문제① KHInd대신 pKHInd값을 계산하는 편이 더 좋은 이유.⇒ KHInd대신 pKHInd값을 측정하면 실험과정에서 발생하는 오차가 줄어든다.KHInd의 비교적 큰 오차가 발생하여도 log를 취하면 pKHInd의 오차는 줄어들게 된다.

자연과학| 2006.10.17| 3페이지| 1,000원| 조회(2,013)

흡광도, 지시약, 해리, 흡광, 상수

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질산포타슘의 용해도 평가A좋아요

※결과처리실험 A. 질산포타슘(KNO3)의 용해도① 실험값들을 기록하고 몰농도와를 계산한다.KNO3의 양(g)용액의 부피(mL)몰농도(M)측정 온도(℃)4.0011.503.44034823226.0(299.15)1.0732048085.0012.254.03714333430.5(303.65)1.2121483386.0012.754.65458878537.5(310.65)1.3357626387.0013.255.22543457942.0(315.15)1.436244838.0014.005.65200066744.0(317.15)1.504404409ⓐ 질산포타슘(KNO3 )의 분자량 : 101.102 g/molⓑ,? 그래프 분석 결과1/T0.0031530821.5044044090.0031730921.436244830.0032190561.3357626380.0032932651.2121483380.0033428041.073204808기울기-2146.6y절편8.2593②vs.그래프를 그려서를 계산한다.ⓐ그래프의 분석 결과를 보면,또, 위의 공식에서 y절편이이므로 표준 엔트로피 변화를 알아 낼 수 있다◎문헌상의 엔탈피 값은 34.6로 실험값과 약 18.79%의 오차를 보였다.그리고 엔탈피의 변화를 보면 이 과정은 흡열반응임을 알 수 있다.※관찰 및 고찰⑴ 실험실의 조건에서 자발적인 반응 실험이 진행될 수 있었던 이유⇒일정 압력과 온도에서 진행되는 과정에 대하여 다음이 성립한다.ΔG계 < 0 자발적 과정ΔG계 = 0 가역적 과정ΔG계 > 0 비자발적 과정(∵열역학 제 2법칙에 따라 자발적인 변화는 전체 엔트로피의 증가를 수반한다.ΔS전체 > 0 자발적ΔS전체 = 0 가역적ΔS전체 < 0 불가능그런데 전체 엔트로피변화와 깁스의 자유에너지 변화의 관계를와 같이 표현할 수 있으므로)위에서 언급했듯이일 때 이 반응은 자발적이므로℃일 때, 이 반응은 자발적이다. 값을 대입해 계산해 보면즉, 반응이 진행되는 온도가 -13.25℃이면 평형상태, -13.25℃이하면 비자발적, -13.25℃이상이면 자발적으로 반응이 일어나는 것이다. 즉, -13.25℃이상의 온도에서는 질산포타슘이 물에 용해되는 과정이 자발적이다.⑵ 실온에서 결정을 얻을 수 있었던 원인이 무엇인가?0℃20℃40℃60℃80℃100℃질산포타슘13.331.663.9110.0169.0346.0다. 문헌상의 질산포타슘의 온도에 따른 용해도를 알아보면,이다. 따라서 70~80℃에서 물 중탕한 용액을 실온(20℃)으로 낮췄으므로 온도에 따른 용해도의 변화에 의해서 질산포타슘의 결정이 석출되게 되는 것이다. 즉, 자발적으로 질산포타슘이 물에 녹아 들어가지만 특정 온도에서 용해도만큼의 용질이 녹아들어간 후에는 더 이상 녹지 않는 것이다. 용액이 포화 됐기 때문이다.⇒우리는 Hot plate의 버튼을 조절하여 물의 온도가 70~80℃가 되도록 하였으며 물중탕으로 가열 하였다. 또, 다 녹은 용액의 온도를 낮춰가면서 질산포타슘의 용해도를 측정하였⑶ 실험 오차의 원인분석⇒ 실험값과 이론값이 어느 정도 일치 하는지 확인 하고 싶었으나 질산포타슘 용해과정의 자유깁스에너지는 알아 내지 못했다. 다만 위에서 문헌상의 엔탈피 변화 값과 실험값이 오차를 보인 것으로 보아 다른 값들도 오차를 보일 가능성이 충분히 있다는 것을 상기하고 그 오차의 원인이 될 만한 실험 과정상의 사항을 분석해본다면,◎ 질산포타슘 용액을 너무 빨리 식혔다.- 실험을 다소 빨리 진행하기 위해 우리는 용액이 자연적으로 식을 때가지 기다리지 않고 빨리 식힐 수 있는 방법을 고안해냈다. 그 방법은 차가운 물에 담갔다가 빼는 과정을반복해서 용액의 온도를 조금씩 낮춰주는 것이었다. 하지만 7g 실험에서 한번에 너무 많은 온도를 낮추는 바람에 결정이 생기는 정확한 온도를 측정하지 못했다. 이와 더불어정확히 결정이 생기는 온도가 몇 도인지, 즉 언제부터 결정이 생겼다고 기록을 해야 하

자연과학| 2006.10.17| 4페이지| 1,000원| 조회(5,244)

용해도, 실험, 그래프, 질산포타슘, KNO

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헤스의 법칙

※결과처리실험 A. 열량계의 열용량 결정☞250mL 비커와 교반자석(stirring bar)의 무게 : 103.70 g☞증류수 50mL를 비커에 넣은 후 총 무게(반응 전) : 153.08 g0min1min2min3min온도(℃)20.020.020.020.0① 증류수 50mL를 넣은 후 온도측정② ①용액에 4분이 되는 순간 따뜻한 증류수(38.0℃) 50mL를 넣은 후 온도 측정240s250s260s270s280s290s300s310s320s330s340s350s360s온도(℃)23.527.128.028.528.828.828.928.828.828.828.828.828.7390s420s450s480s510s540s570s600s630s660s온도(℃)28.528.228.328.128.128.128.028.028.028.0☞증류수 50mL를 넣은 비커의 총 무게(반응 후) : 203.03 g◎(따뜻한 물이 잃은 열량) = (찬 물이 얻은 열량) + (열량계의 열용량온도변화)→ 4.186J/g?℃(203.03-153.08)g(38.0-28.9)℃={4.186J/g?℃(153.08-103.70)g(28.9-20.0)℃} +{열용량(28.9-20.0)℃}∴ 열용량 : 7.084687 ≒ 7.08 J/℃실험 B. 반응열(ΔH₁)측정: H+(aq) + Cl-(aq) + KOH(s) → H2O(l) + K+(aq) +Cl-(aq)0sec30sec60sec90sec120sec150sec180sec온도(℃)202221.521.521.521.521.5① 1.0M의 HCl용액 50mL와 증류수 50mL를 섞은 후 온도측정② ①용액에 5분이 되는 순간 약 2.8g의 KOH(s)를 넣은 후 온도측정☞실제 넣은 KOH의 질량 : 2.74 g300s310s320s330s340s350s360s370s380s390s400s410s420s온도(℃)21.524262829.5*************030420s450s480s510s540s570s600s630s660s690s720s온도(℃)*************030303030☞비커의 총 무게 : 207.9 gQB = c ? m ? ?T= 4.186J/g?℃(207.9-103.70)g(30.0-20.0)℃= 4361.812J이 때, 열량계가 흡수하는 열량을 보정해 주기 위해, A번 실험에서 구한 값을 더해준다.∴ HCl과 KOH(s)의 반응열 Q = QB + (열량계의 열용량)= 4361.812J + {7.08J/℃ × (30.0-20.0)} = 4432.612J실험 C. 용해열(ΔH₂)측정: KOH(s) → K+(aq) + OH-(aq)① 증류수 100mL의 온도측정0sec30sec60sec90sec120sec150sec180sec온도(℃)*************0② ①용액에 5분이 되는 순간 약 2.8g의 KOH를 넣은 후 온도측정☞실제 넣은 KOH의 질량 : 2.74 g300s310s320s330s340s350s360s370s380s390s400s410s420s온도(℃)20212222.52323.523.523.523.523.523.523.523.5420s450s480s510s540s570s600s630s660s690s720s온도(℃)23.523.523.523.523.523.523.523.523.523.523.5☞비커의 총 무게 : 213.01 gQc = c ? m ? ?T= 4.186J/g?℃(213.01-103.70)g(23.5-20.0)℃= 1601.501J∴ KOH(s)의 용해열 Q = Qc + (열량계의 열용량)= 1601.501J +{7.08J/℃ × (23.5-20.0)} = 1626.281J실험 D. 중화열(ΔH₃)측정: H+(aq) + Cl-(aq) + K+(aq) + OH-(aq) → H2O(l) + K+(aq) +Cl-(aq)0sec30sec60sec90sec120sec150sec180sec온도(℃)2222.522.823232323① 1.0M HCl 용액 50mL의 온도측정② ①용액에 5분이 되는 순간 1.0M KOH용액 50mL를 넣은 후 온도측정300s310s320s330s340s350s360s370s380s390s400s410s420s온도(℃)2325.526.326.526.8*************727420s450s480s510s540s570s600s630s660s690s720s온도(℃)*************727272727☞비커의 총 무게 : 205.7 gQD = c ? m ? ?T= 4.186J/g?℃(205.7-103.70)g(27.0-22.0)℃= 2134.86J∴ HCl과 KOH(aq)의 중화열 Q = QD + (열량계의 열용량)= 2134.86J + {7.08J/℃ × (27.0-22.0)} = 2170.26J◎“화학 변화에 있어서 반응 전의 물질의 상태와 반응 후의 물질의 상태가 결정되면반응 경로가 달라도 그 사이에 출입하는 열량의 총합은 일정하다.” 는 헤스의 법칙에의해, ΔH₁= ΔH₂+ ΔH₃가 성립한다.⇒ ΔH₂+ ΔH₃= 1626.281J + 2170.26J = 3796.541이어야 하지만 실제 ΔH₁값은 4432.612J 이 나왔다.[이론에 의한 ΔH₂+ ΔH₃와 ΔH₁의 실험값의 오차 측정]; ｜(이론값 - 실험값)｜/(이론값) = ｜(4432.612-3796.541)｜/(3796.541) ×100= 0.1675396 ≒ 16.75%※관찰 및 고찰◎ [실험 B]에서 점선으로 표시한 부분의 오차가 생긴 원인분석①온도계를 읽을 때 온도계가 기울어졌을 것이다.⇒온도계를 (→)방향으로 기울여서, 즉 실험자 쪽으로기울여서 읽으면 본래의 온도(실험값)보다 높게 읽게된다. 반대로 (←)방향으로 기울여서 읽으면 본래의온도(실험값)보다 낮게 읽게 된다. 왜냐하면 (→)방향으로 읽을 경우, 눈금의 뒷부분의 빨간 액체(알콜)도보이기 때문에 실제보다 온도가 더 높게 측정된다.②단열이 잘 이루어지지 않았을 것이다.⇒이번 실험에 사용한 온도계는 알코올온도계이다. 알코올 온도계는 온도변화에 민감하게 반응하는 알코올의 부피변화를 이용한 것이다. 따라서 온도가 증가하는 과정에서 단열이 제대로 이루어지지 않아 용액이 식었다면 온도 계의 눈금이 충분히 올라갈 수 있는 열을 제공하지 못하기 때문에 이와 같은 오차가발생할 수 있다.⇒간이열량계가 단열이 더 잘 일어날 수 있도록 만든다.우리 조(4조)의 경우, 처음 A와 B실험에서 간이열량계의 구멍을 제대로 막지 않았다. 또한 온도를 측정하기위한 온도계구멍과 두 용액을 섞은 후 열량계의 뚜껑을 닫을 때 단열을 하기 위해 조작하는(솜으로 막는)과정에서 시간이 많이 흘렀고 이 또한 이와 같은 오차를발생하는데 결정적 요인이 되었다고 생각된다. 따라서열량계의 구멍을 크게 하여 뚜껑을 닫은 상태에서 두 용액을 섞을 수 있도록 열량계를 제작하는 것이 오차를 가◎ Hess's Law에 의하면ΔH₁= ΔH₂+ ΔH₃가 성립해야 한다. 그러나 성립하지 않았으므로 실험 중 오차가 발생했다. 이번 실험값 중 오차 발생율이 가장 높은 부분은 온도측정이다. 특히 에 의해 온도변화 측정에 많은 오차가 발생했을 것이다. 열량계는 열의 손실을 일으키므로 ΔH₁의 값이 잘못되었다기장 많이 줄일 수 있는 방법이라고 생각한다.보다는 ΔH₂와 ΔH₃측정 시 단열이 제대로 이루어지지 않았다고 판단할 수 있을 것이다.

자연과학| 2006.10.17| 5페이지| 1,500원| 조회(363)

헤스의 법칙, 열용량

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탄산염의 분석

※결과처리실험 A. 기체 상수(R)의 결정-실험실의 온도 : 17℃-17℃에서의 수증기압 : 14.530㎜Hgcf. 100-mL pipette에 물을 채우고 실험실의 온도와 수온이 같아질 때까지 기다린다.-내부증기압 보정 : (물의 증기압)×atm/760㎜Hg , 1atm - χatm = 보정된 압력(P)→ 14.530×1/760=0.019118421atm보정된 압력(P)=1-0.019118421=0.980881579∴0.98088atm(유효숫자 5개)◎탄산칼륨과 염산의 반응식; K₂CO₃(S) + 2 HCl(aq) → 2 K(aq) + 2 Cl(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)에서 K₂CO₃1㏖당 CO₂1㏖이 생성된다. (MK₂CO₃: 138.204이고 MCO₂: 44.009 이다.)㉠K₂CO₃χg 일 때 발생하는 CO₂의 질량 : 44.009×χ/138.204 (g)위 식에 K₂CO₃0.10g, 0.20g, 0.30g, 0.40g, 0.50g 에 대해 실험을 반복하여 대입한다.㉡발생한 CO₂의 질량을 CO₂의 몰질량(44.009 g ㏖ )으로 나누면 발생한 기체의 몰수 가 나온다.㉢5번의 실험으로 구한 값을 이상기체 방정식에 대입한다.cf. 이 때 기체상수(R)을 구하기 위한 식으로 교정한다. ⇒R = (P×V)/(n×T)발생한 CO₂질량CO₂의 압력CO₂의 부피CO₂의 몰수절대온도(T)기체상수0.100.0318440.9808820.0170.000724290.150.0794260.200.0636870.9808820.0340.001447290.150.0794260.300.0955310.9808820.05040.002171290.150.0784920.400.1273740.9808820.06750.002894290.150.0788420.500.1592180.9808820.08250.003618290.150.077090.078655 기체 상수의 결정 실험㉣불확실도 : {(이론값-측정값)/이론값} × 100→{(0.082-0.078655)/0.082} × 100 = 4.079268∴4.08%(유효숫자 3개)실험 B. 탄산염 분석-실험실의 온도 : 17℃-17℃에서의 수증기압 : 14.530㎜Hgcf. 100-mL pipette에 물을 채우고 실험실의 온도와 수온이 같아질 때까지 기다린다.-내부증기압 보정 : (물의 증기압)×atm/760㎜Hg , 1atm - χatm = 보정된 압력(P)→ 14.530×1/760=0.019118421atm보정된 압력(P)=1-0.019118421=0.980881579∴0.98088atm(유효숫자 5개)◎탄산칼륨과 염산의 반응식; M₂CO₃(S) + 2 HCl(aq) → 2 M(aq) + 2 Cl(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)에서 M₂CO₃1㏖당 CO₂1㏖이 생성된다.㉠미지의 시료 2개를 각각 0.25g을 측정하여 6M의 염산에 넣고 발생하는 기체의 부피를 측정한다.㉡각각의 실험으로 구한 값을 이상기체 방정식에 대입한다.cf. 이 때 미지의 시료 두 개의 분자량을 구하기 위한 식으로 교정한다.⇒ M = (w×R×T)/(P×V)㉢미지의 시료의 분자량을 알기 위해서는 이상기체 방정식 값에서 탄산염의 분자량탄산염 질량기체상수절대온도기체압력기체부피분자량시료①0.250.082(이론값)290.150.9808820.08157.198511시료②0.250.079(실험값)290.150.9808820.0575.680921시료①0.250.082(이론값)290.150.9808820.081523.18906시료②0.250.079(실험값)290.150.9808820.05721.01918(60.008)을 빼고 2로 나누어야 한다.(∵M₂CO₃) 탄산염 분석 실험㉣결과분석-시료① : 분자량이 7.1985인 것으로 미루어보아 Lithium일 것이다.기체상수에 따른 불확실도 : {(7.198-6.941)/6.941}×100=3.702%{(6.941-5.681)/6.941}×100=18.15%-시료② : 분자량이 23.18906인 것으로 미루어보아 Sodium일 것이다.기체상수에 따른 불확실도 : {(23.189-22.990)/22.990}×100=0.86%{(22.990-21.019)/22.990}×100=8.57%※관찰 및 고찰⑴ 기체상수(R)의 결정①탄산염의 질량과 기체발생부피의 연관성: 에서 탄산염의 질량과 기체발생부피 사이에는 비례관계가 성립한다.☞ 이상기체상태 방정식에서P×V=n×R×T(n=w/M)이므로 부피와질량사이의 관계만 따진다면,V=α?w가 된다. (⇒비례관계)②기체상수(R)의 오차원인분석:㉠ HCl에 시료를 놓은 vial cap을 띄우고 vacuum adaptor로 erlenmeyer flask의 입 구를 막을 때 1차부터 5차 실험 모두 시료를 HCl에 반응시키기 전에 1mL가량의 기 체가 발생하였다. HCl은 1기압(760mmHg)에서 108.584℃의 끓는점을 가지므로 물 보다는 분자간의 힘이 강하지만 비교적 증기압력이 크다고 할 수 있다. 따라서 실질 적인 실험 전에 flask안에서 증발하여 시료와 미리 반응한 결과로 생긴 기체(CO₂)가 입구를 막기 전에 빠져나간 것으로 예상할 수 있다. 실제로 우리 조(4조)의 경우 기체상수(R) 값이 이론값보다 적게 나왔으므로 R = (P×V)/(n×T)에서 부피(V)가 실제보다 적게 측정되었다고 분석할 수 있다.㉡ 실험과정에서 기체의 온도를 측정할 수는 없으므로 발생한 기체와 실험실 내의 온도 가 같다고 가정을 했다. 하지만 염산을 6M로 묽힐 때 약간의 열이 발생한 것을 느낄 수 있었다. 실험 전에 염산을 충분히 식히기는 했지만 약간의 열이 남아있다면 CO₂ 역시 실험실의 온도보다 높은 온도를 가졌을 것이다. 이 또한 이상기체상태 방정식에 서 알아보면, R = (P×V)/(n×T)에서 온도(T)가 실제(273.15+17℃)보다 크게(273.15+(17+α)℃) 측정되어 실험에 의한 기체상수가 이론값보다 작게 나왔다고 분석할 수 있다.⑵ 탄산염 분석○알칼리 금속의 분자량 오차원인분석: 이론적인 기체상수(R=0.082atm?L/mol?K)를 대입하여 얻은 알칼리금속의 분자량은 비 교적 정확했다. 그러나 실험으로 얻은 기체상수(R=0.079atm?L/mol?K)를 대입하여 얻은 분자량은 18.15%(시료①)와 8.57%(시료②)로 불확실도가 높았다. 이것은 기체상수를 얻을 때 문제가 되었던 오차원인에서 비롯된 것으로 보인다. 즉, 시료가 HCl과 반응하여 발생하는 CO₂의 정확한 측정이 기체상수를 측정할 때와 마찬가지의 이유로 불가능하다. vial cap을 띄우고 파라필름으로 입구를 막기 전에 pipette의 눈금은 이미 1mL를 가리키고 있었다.(이것 때문에 반응을 시키기 전부터 수위조절기를 맞춰 줘야했다) 이것을 이상

자연과학| 2006.10.17| 4페이지| 1,000원| 조회(857)

기체, 질량, ATM, 탄산, 보정

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