소개글
"질량측정과액체옮기기 예비"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 개요
1.1. 실험 목적
1.2. 실험 이론
2. 측정 기구
2.1. 저울
2.2. 피펫
2.3. 눈금 실린더
2.4. 뷰렛
2.5. 비커
3. 액체 이동 실험
3.1. 피펫을 이용한 액체 이동
3.2. 눈금 실린더를 이용한 액체 이동
3.3. 뷰렛을 이용한 액체 이동
4. 불확정도 및 유효숫자
4.1. 불확정도의 개념
4.2. 유효숫자의 개념
5. 실험 결과 및 분석
6. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 개요
1.1. 실험 목적
실험 목적은 저울 사용법과 액체를 옮기는 기구의 사용법을 익히고, 실험 데이터의 처리 및 불확정도 추정 방법 등을 배우는 것이다.
화학 실험에서 가장 기본이 되는 물리적 양은 질량과 부피이다. 실험의 정밀도를 높이기 위해서는 도구나 기기를 실험의 내용에 맞게 적절히 선택하여 바르게 사용하는 것이 중요하다. 모든 측정한 값에는 불확정도가 포함되어 있으므로 측정을 충분히 반복하여 평균값과 불확정도를 구하는 것이 필요하다. 또한 실험에서 얻은 값들을 연산할 때에도 유효숫자 표현에 주의를 기울여야 한다.
따라서 이 실험의 목적은 저울과 다양한 부피 측정 기구의 사용법을 익히고, 실험 데이터의 처리 및 불확정도 추정 방법을 배우는 것이라고 할 수 있다.
1.2. 실험 이론
화학 실험에서 가장 기본이 되는 물리적 양은 질량과 부피이다. 질량(mass)은 엄밀하게는 주어진 물질의 고유한 양이고 무게(weight)는 이 물질에 작용하는 중력의 측정치이다. 그러나 화학에서는 종종 이들 용어를 상호 교환적으로 사용한다. 무게는 저울을 사용해서 측정한다. 저울은 수천 킬로그램의 거대한 화물자동차의 무게를 측정하는 것에서부터 μg (10?? g, microgram)이나 ng (10?? g, nanogram) 정도의 극미량에 이르기까지 측정 용량과 측정의 정밀도에 따라 다양한 형태가 있다. 일반적으로 화학 실험에서는 측정 용량이 수백 그램이고 측정의 정밀도가 10 mg (0.01 g)에서 0.1 mg (0.0001 g)인 저울을 사용한다.
화학 실험에서 용액의 부피 측정에 사용되는 보편적인 기구는 눈금 피펫(measuring pipet), 부피 피펫(transfer pipet), 뷰렛(buret), 눈금 실린더(graduated cylinder), 부피 플라스크(volumetric flask) 등이다. 부피 피펫과 눈금 피펫은 정확한 양의 액체를 취해 다른 용기에 옮기는데 사용되며, 부피 피펫이 눈금 피펫 보다 정밀도가 높다. 역시 액체를 옮기는데 사용되는 뷰렛은 주로 적정할 때 쓴다. 눈금실린더에 담긴 용액을 다른 용기로 옮기더라도 실린더에 약간의 용액이 남게 되어서 정확한 부피를 측정할 수는 없다. 부피 플라스크는 용질을 녹여서 일정한 부피의 용액을 만드는 데 유용한 기구이다.
실험의 정밀도를 높이기 위해서는 용액의 부피를 측정하는 여러 가지 기구들을 실험의 내용에 맞게 적절히 선택하여 바르게 사용하는 것이 중요하다. 사용하는 도구나 기기는 얻고자하는 결과에 걸맞은 정밀도를 가져야 한다. 또한 도구나 기기를 제대로 사용해야만 정밀한 실험 결과를 얻을 수 있다.
모든 측정한 값에는 불확정도가 포함되어 있다. 불확정도는 기기나 기구의 보정이 잘못되어 생기기도 한다. 실험실에 있는 온도계로 같은 용액의 온도를 측정할 때 서로 다른 값을 얻게 되는 것이 그런 예이다. 많이 사용되는 유리 기구의 불확정도는 뷰렛, 피펫, 부피 플라스크 등에 따라 달리 나타난다.
측정 기계나 기구를 잘 보정하더라도 기구를 미숙하게 조작하거나 실험의 한계 때문에 어쩔 수 없이 나타나는 불확정도도 있다. 예를 들어서 뷰렛이나 눈금 피펫을 사용할 때 아무리 주의를 기울여도 눈금 간격의 1/5 이상을 정확하게 구분하는 것은 어렵다. 그러므로, 25 mL 용량의 뷰렛을 사용할 때 눈금 읽기의 불확정도는 ±0.02 mL가 된다. 뷰렛으로 옮긴 용액의 부피는 처음 눈금과 마지막 눈금의 차이가 되므로 뷰렛으로 측정한 용액의 부피에는 0.04 mL 정도의 불확정도가 포함되게 된다.
실험 자체의 한계에서 발생하는 불확정도는 측정을 충분히 반복해서 평균값을 얻게 되면 상쇄된다. 그러나 실제 실험에서는 같은 실험을 무한히 반복할 수는 없고, 몇 차례만 반복할 수 있을 뿐...
참고 자료
표준일반 화학실험 제 7개정판 천문각 p.11~22
일반화학 제 14판 자유아카데미 p.25~30
[네이버 지식백과] 피펫 [pipette] (화학백과)
[네이버 지식백과] 뷰렛 [Burette, Buret] (도금기술 용어사전, 2000. 6., 성주창)
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9C%84%ED%82%A4%EB%B0%B1%EA%B3%BC:%EB%8C%80%EB%AC%B8 (용어 및 기구 조사)
https://cafe.naver.com/aua/41340 (이론 및 실험방법)
표준일반화학실험 (제 7개정판) p27~p34
두산백과
