질량측정과 액체 옮기기 실험

본 내용은 " [A+] 2023 서강대 일반화학실험1 메인레포트 1. 질량측정과 액체 옮기기 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2025.07.01

문서 내 토픽

• 1. 액체 옮기기 기구와 불확정도

  피펫, 눈금 실린더, 뷰렛을 이용하여 10mL의 물을 옮기는 실험을 수행했다. 피펫 사용 시 평균 10.054mL(무게 불확정도 0.0426, 부피 불확정도 0.0470), 눈금 실린더 사용 시 평균 9.724mL(부피 불확정도 0.0963), 뷰렛 사용 시 평균 9.719mL(부피 불확정도 0.4173)의 결과를 얻었다. 기구의 눈금을 정확히 구분할 수 없고 저울의 수평 조정이 완벽하지 않아 오차가 발생했으며, 뷰렛의 경우 스탠드 고정 문제로 가장 큰 오차가 발생했다.

• 2. 화합물의 용해도 및 극성

  Biphenyl(C12H10)은 비극성 탄화수소로 극성 용매인 물과 에탄올에 불용성이며, Acetamide(C2H5NO)는 극성 분자로 물에 용해되고 비극성 용매인 n-Hexane에 불용성이다. 극성 분자는 극성 용매에, 비극성 분자는 비극성 용매에 용해되는 '유사한 것끼리 녹는다'는 원리를 확인했다.

• 3. 녹는점 측정

  Biphenyl의 이론 녹는점은 69.2℃이며 측정값은 69.4-70.1℃, Acetamide의 이론 녹는점은 79-81℃이며 측정값은 77-79.8℃로 이론값과 유사한 결과를 얻었다. 눈으로 녹기 시작하는 지점을 관찰하는 과정에서 발생하는 오차와 시료의 불순물로 인한 순도 차이가 측정값의 차이를 야기했다.

• 4. 밀도 측정 및 계산

  Methylene Chloride(MC) 10mL의 무게는 13.101g으로 실험값 밀도 1.3101g/mL(이론값 1.33g/mL), Aluminum의 무게는 0.699g이고 n-Hexane 부피변화 0.4mL로 실험값 밀도 1.7g/mL(이론값 2.7g/mL)을 얻었다. 오차는 용매 잔존, 정확한 부피 측정 실패, 눈금 간격 읽기 오류 등으로 발생했다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 액체 옮기기 기구와 불확정도

  액체 옮기기 기구의 정확성은 화학 실험의 신뢰성을 결정하는 중요한 요소입니다. 피펫, 뷰렛, 메스실린더 등 각 기구는 설계된 용도에 따라 서로 다른 불확정도를 가집니다. 특히 분석화학 실험에서는 기구의 불확정도를 정확히 이해하고 적절한 기구를 선택하는 것이 필수적입니다. 예를 들어 뷰렛은 ±0.05mL의 낮은 불확정도로 정밀한 적정 실험에 적합하며, 메스실린더는 상대적으로 높은 불확정도를 가져 대략적인 부피 측정에 사용됩니다. 실험자는 각 기구의 눈금 읽기 방법, 영점 조정, 온도 변화 등을 고려하여 측정 오차를 최소화해야 합니다. 이러한 기구들의 특성을 이해하는 것은 실험 결과의 유효성을 평가하는 데 매우 중요합니다.

• 2. 화합물의 용해도 및 극성

  용해도는 극성의 개념과 밀접한 관련이 있으며, '극성은 극성을 녹인다'는 원칙이 기본입니다. 물과 같은 극성 용매는 이온 결합이나 극성 공유 결합을 가진 화합물을 잘 녹이는 반면, 벤젠 같은 비극성 용매는 비극성 화합물을 더 잘 녹입니다. 그러나 용해도는 단순히 극성만으로 결정되지 않으며, 온도, 압력, 분자 간 상호작용 등 여러 요인이 영향을 미칩니다. 예를 들어 일부 이온 화합물은 극성이 높지만 격자 에너지가 커서 용해도가 낮을 수 있습니다. 또한 수소 결합의 형성 여부도 용해도에 큰 영향을 줍니다. 화합물의 용해도를 예측하려면 분자 구조, 극성, 그리고 용매와의 상호작용을 종합적으로 고려해야 합니다.

• 3. 녹는점 측정

  녹는점 측정은 물질의 순도를 판정하고 물질을 동정하는 중요한 물리적 성질 측정 방법입니다. 순수한 물질은 일정한 녹는점을 가지지만, 불순물이 포함되면 녹는점이 낮아지고 녹는 온도 범위가 넓어집니다. 따라서 녹는점 범위가 좁을수록 물질이 더 순수함을 의미합니다. 녹는점 측정 시 가열 속도, 온도계의 정확성, 시료의 입자 크기 등이 측정 결과에 영향을 미칩니다. 특히 녹는점 근처에서는 가열 속도를 느리게 하여 정확한 측정값을 얻어야 합니다. 현대에는 자동 녹는점 측정기가 사용되어 더 정확하고 재현성 있는 결과를 얻을 수 있습니다. 녹는점 측정은 간단하면서도 물질의 특성을 파악하는 데 매우 유용한 방법입니다.

• 4. 밀도 측정 및 계산

  밀도는 물질의 기본적인 물리적 성질로서, 질량을 부피로 나누어 계산됩니다. 밀도 측정의 정확성은 질량과 부피 측정의 정확성에 직접적으로 의존합니다. 고체의 밀도는 저울로 질량을 측정하고 배수법이나 기하학적 계산으로 부피를 구하며, 액체의 밀도는 비중병이나 밀도계를 사용하여 측정합니다. 밀도는 온도에 따라 변하므로 측정 시 온도를 명시해야 합니다. 특히 물의 밀도는 4°C에서 최대값을 가지는 특이한 성질을 보입니다. 밀도 측정은 물질의 동정, 순도 판정, 농도 계산 등 다양한 화학 실험에서 활용됩니다. 정확한 밀도 값은 화학 계산과 실험 설계에 필수적이므로, 측정 과정에서 체계적인 오차를 최소화하는 것이 중요합니다.