[일반화학실험]아보가드로 수의 결정

소개

헥산과 스테아르산의 1㎖당 방울수를 측정해,(송화가루로 퍼짐 확인) 아보가드로 수를 측정해보는 일반화학실험입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리 및 이론
(1) 화학에서 원자나 분자의 수는 어떻게 셀 수 있나?
(2) 아보가드로수
(3) 아보가드로수의 측정
(4) 물질의 존재 상태
(5) 탄소 원자 1몰이 차지하는 부피(Vm)
(6) 탄소 원자 하나의 부피(V1)
(7) 스테아린 산을 이용한 아보가드로의 수 측정
(8) 첨가된 스테아르산이 한 층으로 되었다는 것을 어떻게 알 수 있을까?

3. 실험 기구 및 시약
4. 실험방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항
8. 참고 자료
9. 참고 문헌

본문내용

실험 원리 및 이론
(1) 화학에서 원자나 분자의 수는 어떻게 셀 수 있나?
분자의 실제 크기를 측정하고 이를 이용하여 1몰에 존재하는 분자의 수를 결정하여 아보가드로 수를 확인하고자 한다. 실험에서 스테아르산 분자의 길이를 측정하게 되는데 이 물질은 비누와 같은 화합물이다. 스테아르산 분자의 한 쪽 끝은 친수성을 갖는 카르복실기를 가지고 있으며 다른 쪽 끝은 비극성인 탄화수소 사슬로 이루어진 기름분자를 가지고 있다. 따라서 거의 녹지 않는다. 이런 형태를 가진 화합물이 물과 접촉해 물의 표면에 펴지게되면서 그 결과 표면에 스테아르산 층이 한 분자 두께로 형성되어 배열될 것이다. 스테아르산 분자의 카르복실기의 끝은 물을 향해 배열되고 탄화수소 끝은 물 표면으로부터 멀리 배열하게 된다 이때 일어난 필름의 두께는 대략적인 분자의 길이와 같다 따라서 이 두께로부터 분자의 크기를 알게되면 아보가드로의 수를 계산할 수 있다.

(2) 아보가드로수
화학에서 원자나 분자는 매우 작은 입자이기 때문에 하나의 질량을 직접 측정하는 것은 매우 어렵다. 따라서 원자나 분자를 일정수로 묶어서 측정하고 그 묶음을 1몰(mole)이라고 약속하면 해결가능하다. 탄소 12g에는 탄소원자가 6.02×개가 있고 이를 1묶음, 즉 1몰이라고 정의하면 다른 분자들도 이 수만큼의 질량을 결정할 수 있다. 이렇게 기체에 관한 아보가드로의 법칙으로부터 결정되었고, 분자뿐만 아니라 이온·원자 등으로 되어 있는 모든 물질(고체 및 액체도 포함)에 대해 적용할 수 있다는 사실이 알려졌다. 아보가드로수는 보통 으로 표시하며 첨자 A는 아보가드로(Avogadro)의 첫 글자를 따온 것이며 이 수를 아보가드로수(Avogadro`s number, =6.022×)라고 한다.

참고자료

· (1) 일반화학, Oxtoby Freeman Block, 청문각, 1998, p17~19, 28~31
· (2) 일반화학, Clyde R. Dillard·David E. Goldberg, 광림사, 1993, p30~34『반응, 구조 및 성질』
· (3) 대학화학실험법
· (4) 일반화학 8th Ed., Raymond Chang
· (5) 표준일반화학실험 제6판, 대한화학회, 천문각, 2010, p52~57
· (6) 일반화학 제1판, John W.Hill K Ralph H Pentracci, 자유아카데미, 1999, p424~425
· (7) 생활속의 화학, 조성희 외 3인, 형성출판사, 2001, p81~83