일반화학실험(2) 실험 15 어느 알칼리 금속의 탄산염 또는 탄산수소염일까 결과

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문서 내 토픽

• 1. 알칼리 금속의 탄산염 및 탄산수소염

  이번 실험에서는 화학양론을 통해 주어진 미지시료가 탄산염인지 탄산수소염인지 결정하였다. Part Ⅰ에서 사용한 방법은 질량 보존의 법칙을 토대로, 반응물의 질량에서 생성물의 질량을 뺀 값이 반응이 진행된 직후 기화된 CO2의 질량임을 확인할 수 있었다. 이때 CO2의 질량을 분자량으로 나누어 몰수를 알아내고, 1:1로 반응함을 통해 미지시료의 몰수 또한 알아내었다. Part Ⅱ에서 사용한 중량법은 질량 측정을 토대로, 미지시료의 질량을 정확하게 측정할 수 있다는 장점이 있지만, 이와 동시에 완전히 종결된 반응에서만 사용할 수 있다는 단점이 있었다.

• 2. 탄산염과 탄산수소염의 구분

  미지시료가 무수 탄산염이 아니라 물 분자를 포함하고 있다면 이를 탄산수소염과 구분하는 것이 가능하다. 화학양론과 중량법을 이용하여 분자량을 알아내면 탄산수소염과 수화물을 구분할 수 있다. 또한 미지시료를 가열하였을 때 발생하는 CO2의 양을 토대로 비교할 수도 있다.

• 3. 진한 염산 용액의 몰농도 계산

  진한 염산 용액은 물에 HCl 기체를 용해시킨 것으로 무게로 38%의 HCl을 포함하고 있다. 진한 염산 용액의 밀도가 1.200g/mL일 때 진한 염산 용액의 몰농도(mol/L)를 계산하면 12.50mol/L이다.

• 4. Na2CO3의 중화 반응

  2.000g의 Na2CO3를 중화하기 위하여 필요한 진한 염산 용액의 부피는 3.019mL이다. Na2CO3(aq)+2HCl(aq)⟶2NaCl(s)+H2O(l)+CO2(g)에 의해 Na2CO3:HCl=1mol:2mol로 반응한다.

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• 1. 주제2: 탄산염과 탄산수소염의 구분

  탄산염과 탄산수소염은 화학적 구조와 성질이 다릅니다. 탄산염은 알칼리 금속과 탄산이 결합한 화합물로 강염기성을 나타내며, 물에 잘 녹습니다. 반면 탄산수소염은 알칼리 금속과 탄산수소가 결합한 화합물로 약염기성을 나타내며, 물에 잘 녹습니다. 이러한 차이로 인해 두 화합물은 pH 조절, 중화 반응, 버퍼 용액 등 다양한 용도로 사용됩니다. 따라서 이들 화합물의 구분과 특성을 정확히 이해하는 것이 중요합니다.

• 2. 주제4: Na2CO3의 중화 반응

  Na2CO3(탄산나트륨)의 중화 반응은 화학 실험과 분석에서 자주 다루어지는 주제입니다. Na2CO3는 강염기성 화합물로, 산과 반응하여 중화 반응이 일어납니다. 이 반응에서는 Na2CO3가 H+와 반응하여 NaHCO3(탄산수소나트륨)과 H2O(물)이 생성됩니다. 이후 NaHCO3가 추가로 H+와 반응하여 Na+(나트륨 이온)과 CO2(이산화탄소), H2O가 생성됩니다. 이러한 중화 반응의 이해는 화학 실험과 분석에서 매우 중요하며, 정확한 계산과 실험 설계에 도움이 됩니다.