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고체와 액체의 밀도측정 결과보고서

결과 보고서액체와 고체의 밀도측정학교학과교과명담당교수학년/반 (학번)이름제출일1. 실험명액체와 고체의 밀도측정2. 실험목적화학에서 사용되는 기본 단위(g, ml, cm등)를 익히기 위해 질량, 부피 및 길이를 측정하며 실험기구들의 사용 방법을 학습한다. 이 실험에서는 저울을 이용하여 시료의 무게와 액체 및 고체의 부피를 결정하고 측정치를 기본단위와 함께 표시하는 훈련을 한다. 또한, 액체와 고체의 밀도를 측정한다.3. 결과- 실험실의 온도 : 22℃- 실험 당일 날씨 : 맑음실험 1) 고체의 밀도측정- 고체 시료의 질량 : (고체시료 첨가 후 비커의 질량) - (비커의 질량)- 고체 시료의 부피 : (고체시료 첨가 후 증류수의 높이) - (처음 증류수의 높이)- 고체 시료의 밀도 : (고체 시료의 무게)/(고체 시료의 부피)- 메스실린더의 무게 : 35.00g1회(유리구슬 5개)2회(유리구슬 10개)계산과정결과값계산과정결과값고체 시료의 무게38.39g - 35.00g3.39g41.80g - 35.00g6.80g증류수의 높이15mL15mL고체 시료의 부피16.2mL - 15mL1.2mL17.3mL - 15mL2.3mL고체 시료의 밀도3.39g/1.2mL2.825g/mL6.80g/2.3mL2.956g/mL15mL 증류수증류수에 유리구슬 10개 첨가실험 2) 액체(에탄올 용액)의 밀도측정- 실험실의 온도 : 22℃- 실험 당일 날씨 : 맑음- 액체 시료의 질량 : (액체시료 첨가 후 비커의 질량) - (비커의 질량)- 액체 시료의 부피 : (액체시료의 양)- 액체 시료의 밀도 : (액체 시료의 질량)/(액체 시료의 부피)- 비커의 무게 : 46.37g- 22℃ 에탄올의 밀도 : 0.78775g/mL1회2회계산과정결과값계산과정결과값액체 시료의 질량65.45g - 46.37g19.08g65.40g - 46.37g19.03g액체 시료의 양20mL20mL액체 시료의 밀도19.08g/20mL0.9540g/mL19.03g/20mL0.9515g/mL밀도의 평균평균밀도(0.9540g/mL+0.9515g/mL)/2 = 0.95275g/mL에탄올 용액의 평균밀도0.95275g/mL X 0.78775g/mL = 0.75053g/mL* 에탄올은 온도에 따라 다른 밀도를 가지기에 구한 밀도에 온도에 따른 에탈올의 밀도를 곱해주어야 한다.22℃일 때 에탄올의 밀도에 대한 문헌값과 측정값의 비교문헌값측정값0.78775g/mL0.75053g/mL에탄올의 온도측정3) NaCl용액의 밀도 측정- 실험실의 온도 : 22℃- 실험 당일 날씨 : 맑음- 액체 시료의 질량 : (액체시료 첨가 후 메스실린더의 질량) - (메스실린더의 질량)- 액체 시료의 부피 : (증류수첨가의 양) + (10% NaCl의 양)- 액체 시료의 밀도 : (액체 시료의 질량)/(액체 시료의 부피)- 메스실린더의 무게 : 31.32gNaCl용액의 밀도 측정NaCl 농도15%10%5%NaCl(10%)15mL10mL5mL계산과정결과값계산과정결과값계산과정결과값증류수 첨가량+5mL+10mL+15mL액체의 부피5mL + 15mL20mL10mL + 10mL20mL15mL + 5mL20mL액체+메스실린더질량53.03g52.22g51.10g액체의 질량53.03g-31.32g21.71g52.22g-31.32g20.90g51.10g-31.32g19.78g밀도21.71g/20mL1.0855g/mL20.90g/20mL1.045g/mL19.78g/20mL0.989g/mL미지농도: 0.631%미지시료 XX의 부피10mLX의 질량10.05gX의 밀도1.005g/mL검정선을 통한 미지시료의 농도 측정미지시료검정선4. 토의 및 결과1) 고체의 밀도 측정1회 측정값과 2회측정값의 차이 즉 오차가 약 0.13g/mL 정도 발생하였다. 이 오차가 발생한 이유는 유리구슬에 붙어있던 불순물 때문에 부피가 정확하지 않아 발생한 오차일 수 도 있고, 메스실린더 내부의 벽에 증류수 방울이 붙어 있어 발생한 오차, 메니스커스를 읽을 때 발생한 오차 일 수 있다. 따라서 이 오차를 줄이기 위해서는 실험을 더 많이 반복하여 신뢰도를 높이고, 유리구슬을 넣기 전 완전히 이물질을 제거하여 넣어야 되며 실험자가 많은 실험을 통하여 메니스커스를 정확히 읽을 수 있는 능력이 필요한 것 같다.2.956g/mL2.825g/mL2) 액체(에탄올)의 밀도 측정측정값을 문헌값과 비교 하였을 때 오차가 약 0.37정도가 발생한다. 이 오차는 실험진행 중 메니스커스를 정확히 읽지 못하여 발생했을 수도 있으며, 메스실린더 내부의 물기가 완전히 제거되지 못하여 부피에서 오차가 발생했을 수도 있을 것이다.오차를 줄이기 위해선 실험횟수를 증가시켜 오차를 줄이고 실험 전 사용도구 내부를 청소한 후 완전히 건조시키고 사용해야 할 것 같다.0.75053g/mL0.78775g/mL3) NaCl 용액의 밀도 측정왼쪽 표를 보면 농도가 증가 할수록 밀도 또한 증가하는 것을 볼 수 있다. 또 실험결과를 보면 검량선을 통하여 미지 물질의 밀도를 측정하여 농도를 구할 수 있다. 이를 통하여 밀도와 농도는 비례한다는 것을 알 수 있다.0.989g/mL

공학/기술| 2019.09.20| 6페이지| 1,500원| 조회(2,103)

결과보고서, 밀도값, 고체와 액체의 밀도측정

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아보가드로 상수의 결정 결과보고서

결과 보고서아보가드로 상수의 결정학교학과교과명담당교수학년/반 (학번)이름제출일1. 실험명아보가드로수(N _{A})의 결정2. 실험목적친수성(Hydrophilic)과 소수성(hydrophobic)을 모두 갖는 스테아르산이 물 표면에서 단분자막을 형성하는 성질을 이용하여 탄소 1몰에 들어있는 원자수와 탄소 1개의 크기를 예상하여 문헌으로 알고 있는 아보가드로수(NA)와 비교하여 본다.3. 결과- 실험실의 온도 : 16℃- 실험 당일 날씨 : 비- 사용 기구 : 시계접시 1개, 주가기 1개, 비커 2개, 100mL 용량 플라스크, 눈금자- 사용 시약 : 송화가루 50mL, 100mL 헥세인, 20mL 증류수, 고체스테아르산 0.02g- 사용된 헥세인-스테아르산 용액 농도 : 헥세인 100mL 기준 고체 스테아르산 0.02g실험 1) 아보가드로수의 결정1. 헥세인을 통하여 주사기 보정을 실시하고 1mL의 방울 수를 총 3회 측정한다.헥세인 1mL 방울 수 측정1차 방울 수 측정2차 방울 수 측정3차 방울 수 측정평균방울 수41방울41방울41방울41방울2. 헥세인 1mL 평균방울 수를 통하여 헥세인 1방울의 부피를 도출한다.1mL÷ 41방울 = 0.02439mL (헥세인 1방울의 부피)※ 주사기 보정 시 왜 핵세인을 사용하는가?→ 추후 사용하는 물질이 헥세인 + 스테아르산 용액이기 때문에 보정을 하고 남은 헥세인이 존재하여도 실험결과에 지장 이 없기 때문이다.3. 시계 접시에 증류수를 채운 후, 송화 가루를 한 번에 털어 넣는다.4. 뿌려진 송화 가루 가운데부분에 헥세인-스테아르산 용액을 1방울 떨어뜨린다.5. 헥세인-스테아르산 용액이 완전히 퍼질 때 까지 기다린 후 지름을 측정한다.형성된 원의 직경측정1차 실험 직경측정2차 실험 직경측정4.5cm5cm3.9cm5cm3.8cm4.9cm3.5cm5cm평균직경3.925cm평균직경4.975cm실험 평균직경4.45cm6. 위 실험을 통하여 구한 값을 계산과정을 통하여 아보가드로 수를 도출한다.(6-1) 스테아르산 질량을 비례식을 통하여 구한 후 단막층의 부피를 구한다.헥세인-스테아르산 용액의 부피 : 고체스테아르산 질량 = 1방울의 부피 : 1방울에 녹아있는 스테아르산 질량100mL : 0.02g = 0.02439mL : X0.0004878g·mL = 100mL·X → 0.000004878g단막층의 부피 ={스테아르산의`질량} over {스테아르산의`밀도(0.847g/cm ^{3} )} →{0.000004878g} over {0.847g/cm ^{3}} = 0.000005759cm ^{3}(6-2) 실험 평균 직경을 통하여 송화 가루가 퍼진 원의 넓이를 구한다.원의`넓이(단막층의`넓이)`=`원주율( pi ) TIMES {(지름) ^{2}} over {4} . →{(4.45) ^{2} pi } over {4} = 15.55cm ^{2}(6-3) 구한 부피와 넓이를 통해 단막층의 두께를 구한다.단막층의`두께`=` {단막층의`부피} over {단막층의`넓이} →{0.000005759cm ^{3}} over {15.55cm ^{2}} = 0.00000037cm(6-4) 단막층의 두께는 스테아르산 한 분자의 길이와 같고, 스테아르산은 탄소 18개로 이루어져 있지만 실제길이를 측정하면 15개 길이만큼 나오기 때문에 15로 나눠준다.탄소원자의`직경`=` {단막층의`두께} over {15} →{0.00000037cm} over {15} = 0.000000024cm※ 스테아르산은 왜 탄소가 18개로 이루어져 있지만 실제길이는 15개만큼 길이를 가지는가?→ 스테아르산의 구조는 탄소-탄소 결합이 1자 형태로 결합한 것이 아니라 결합각을 가진 지그재그 형태로 결합하고 있기 때문에 실제 길이를 측정 시18개의 탄소가 결합한 것이 결합의 형태 때문에 탄소 15개의 길이가 측정된다.(6-5) 탄소원자가 정육면체라고 가정하고, 탄소원자의 부피를 구한다.탄소원자의`부피`=`(탄소원자의`직경) ^{3} →(0.000000024cm) ^{3} =1.3824 TIMES 10 ^{-23} cm ^{3}(6-6) 다이아몬드 밀도 3.51으로부터 탄소1몰의 부피를 구한다.탄소원자1몰의`부피`= {탄소`1몰의`평균질량(12.011g/mol)} over {다이아몬드`밀도(3.51g/cm ^{3} )} =` {12g/mol} over {3.51g/cm ^{3}} → 3.42cm ^{3} /mol※ 왜 탄소1몰의 부피를 다이아몬드로 구하는가?→ 다이아몬드는 탄소 동소체 중 모든 탄소가 인접 탄소와 모두 결합하고 있다. 즉 탄소원자 4개와 결합하여 구조가 정육면체로 되어있어 가장 안정하지만 흑연의 경우 탄소원자 3개만 결합하고 있어 구조가 층을 형성한다.따라서 구조가 정육면체인 가장 안정적인 다이아몬드를 통하여 탄소1몰의 부피를 구한다.7. 탄소원자 1몰의 부피와 탄소원자의 부피를 통하여 아보가드로 수를 구한다.아보가드로`수`=` {몰부피(cm ^{3} /mol)} over {원자부피(cm ^{3} /atom)} →{3.42`cm ^{3} /mol} over {1.3824 TIMES 10 ^{-23} `cm ^{3} /atom}=2.474 TIMES 10 ^{23} `atom/mol4. 토의 및 결과실험값아보가드로 수 = 2.474 X10 ^{23}문헌값아보가드로 수 = 6.02 X10 ^{23}이 실험에서 값의 차이는 3.546X10 ^{23} 이다. 이 오차는 필연적으로 발생 할 수밖에 없을 것이다. 그 근거는 우선적으로 아보가드로라고 하는 과학자가 일평생 실험하여 얻어 법칙이라고 인정받은 값을 단 2번의 실험을 통하여 얻을 수 없을 것이다. 만약 그 값을 정확히 얻었다라고 하여도 ‘우연히’ 측정된 값이며 신뢰성은 지극히 낮을 것이다. 또한 탄소 1몰의 부피는 탄소원자가 정육면체라 가정하고 계산하기 때문에 ‘가정’이라는 것을 하고 계산을 한다면 오차가 필연적으로 발생 할 것이다.※ 문헌값과 실험값의 아보가드로 수 오차를 감소시키는 방법

자연과학| 2018.11.27| 6페이지| 1,500원| 조회(138)

실험보고서, 아보가드로수, 결과 보고서, 아보가드로 상수, 아보가드로 상수의 결..

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유리기구의 불확실성 결과보고서

결과 보고서유리기구의 불확실성학교학과교과명담당교수학년/반 (학번)이름제출일1. 실험명유리기구의 불확실성2. 실험목적화학실험을 통하여 실험기기와 유리기구의 용도를 이해하고, 부피측정용 유리기를 통하여 액체의 질량 및 부피 값을 정확히 얻는 법을 습득한다.온도에 따른 물의 밀도3. 결과 및 토의실험 1) 뷰렛을 이용한 액체의 부피 측정- 비커의 무게 : 34.99 g- 실험실의 온도 : 23 ℃- 증류수의 온도 : 약 18.2 ℃- 증류수의 밀도 : 0.99862 g/cm³- 실험 당일 날씨 : 맑음저울의 전원을켜는 모습저울의 제로버튼을누르는 모습설정이 완료된 저울의 모습증류수 온도 측정모습(빈 비커의 무게)액체의 부피10.00 mL20.00 mL실험횟수1회2회3회1회2회3회처음무게(g)34.9934.9934.9934.9934.9934.99나중무게(g)45.1045.0345.0954.8555.0154.96액체무게(g)10.1110.0410.1019.8620,0219.97평균무게(g)10.0819.95실험도구(스탠드,뷰렛,비커 등)불확실도(표준편차)액체의 부피(g)10.00mL20.00mL무게의 불확실도(g)0.03232... ≒ 0.030.151327.... ≒ 0.15m = 평균값n = 실험횟수Ｘｋ = 측정값- 실제로 옮긴 증류수의 부피와 부피의 불확실도 및 신뢰한계(기댓값)액체의 부피10.00 mL20.00 mL증류수의 부피10.08(g) - 0.99862(g/cm³)= 9.08138 ≒ 9.1019.95(g) - 0.99862(g/cm³)= 18.95138 ≒ 18.95부피의 불확실도0.03 ÷ 0.99862 = 0.03004.. ≒ 0.030.15 ÷ 0.99862 = 0.150207.. ≒ 0.15신뢰한계(기댓값)±0.07 (9.10±0.07)±0.215 (18.95±0.215)- 실제로 옮긴 증류수의 부피 = 평균 무게 ÷ 증류수의 밀도- 실제로 옮긴 증류수의 부피의 불확실도 = 무게의 불확실도 ÷ 증류수의 밀도- 신뢰한계 및 기댓값신뢰한계 =± {si(g)20mL=sqrt {{(실험값 _{1} -평균) ^{2} +(실험값 _{2} -평균) ^{2} +(실험값 _{3} -평균) ^{2 ^{}}} over {N-1}}=sqrt {{(19.95-19.86) ^{2} +(20.02-19.86) ^{2} +(19.97-19.86) ^{2 ^{}}} over {3-1}}=sqrt {{0.0081+0.0256+0.0121 ^{}} over {2}}=sqrt {{0.0458} over {2}}=sqrt {0.0229} = 0.151327.... ≒ 0.15(g)● 신뢰한계 및 기댓값 - 뷰렛10mL신뢰한계 =± {sigma t} over {N}, 기댓값 =bar{x}± {sigma t} over {N}(sigma =표준편차, N=측정횟수, t=신뢰간격에서의 인자)계산) 신뢰한계 =± {0.03 TIMES 4.30} over {3}=±0.043, 기댓값 = 9.10±0.04320mL신뢰한계 =± {sigma t} over {N}, 기댓값 =bar{x}± {sigma t} over {N}(sigma =표준편차, N=측정횟수, t=신뢰간격에서의 인자)계산) 신뢰한계 =± {0.15 TIMES 4.30} over {3}=±0.215, 기댓값 = 18.95±0.215실험 2) 피펫을 이용한 액체의 부피 측정- 비커의 무게 : 34.99 g- 실험실의 온도 : 23 ℃- 증류수의 온도 : 약 18.2 ℃- 증류수의 밀도 : 0.99862 g/cm³- 실험 당일 날씨 : 맑음액체의 부피10.00 mL20.00 mL실험횟수1회2회3회1회2회3회처음무게(g)34.9934.9934.9934.9934.9934.99나중무게(g)42.3842.8043.3952.9853.2351.87액체무게(g)7.397.818.417.9918.2416.88평균무게(g)7.86666... ≒ 7.8717.70333 ≒ 17.70피펫 및 피펫필러불확실도(표준편차)액체의 부피(g)10.00mL20.00mL무게의 불확실도(g)0.50739.... ≒ 0.510.69균) ^{2 ^{}}} over {N-1}}=sqrt {{(7.39-7.87) ^{2} +(7.81-7.87) ^{2} +(8.4-7.87) ^{2 ^{}}} over {3-1}}=sqrt {{0.2304+0.0036+0.2809 ^{}} over {2}}=sqrt {{0.5149} over {2}}=sqrt {0.25745} = 0.50739.... ≒ 0.51(g)20mL=sqrt {{(실험값 _{1} -평균) ^{2} +(실험값 _{2} -평균) ^{2} +(실험값 _{3} -평균) ^{2 ^{}}} over {N-1}}=sqrt {{(17.99-17.70) ^{2} +(18.24-17.70) ^{2} +(16.88-17.70) ^{2 ^{}}} over {3-1}}=sqrt {{0.0081+0.2916+0.6724 ^{}} over {2}}=sqrt {{0.9721} over {2}}=sqrt {0.48605} = 0.697172.... ≒ 0.70(g)● 신뢰한계 및 기댓값 - 피펫10mL신뢰한계 =± {sigma t} over {N}, 기댓값 =bar{x}± {sigma t} over {N}(sigma =표준편차, N=측정횟수, t=신뢰간격에서의 인자)계산) 신뢰한계 =± {0.51 TIMES 4.30} over {3}=±0.73, 기댓값 = 7.87±0.7320mL신뢰한계 =± {sigma t} over {N}, 기댓값 =bar{x}± {sigma t} over {N}(sigma =표준편차, N=측정횟수, t=신뢰간격에서의 인자)계산) 신뢰한계 =± {0.70 TIMES 4.30} over {3}=±1.00, 기댓값 = 17.70±1.00실험 3) 메스실린더를 이용한 액체의 부피 측정- 비커의 무게 : 34.99 g- 실험실의 온도 : 23 ℃- 증류수의 온도 : 약 18.2 ℃- 증류수의 밀도 : 0.99862 g/cm³- 실험 당일 날씨 : 맑음액체의 부피10.00 mL20.00 mL실험횟수1회2회3회1회2회3회처음무게(g)31.6631.663. ≒ 0.06신뢰한계(기댓값)±0.86 (8.98±0.86)±0.086 (18.51±0.086)- 실제로 옮긴 증류수의 부피 = 평균 무게 ÷ 증류수의 밀도- 실제로 옮긴 증류수의 부피의 불확실도 = 무게의 불확실도 ÷ 증류수의 밀도● 무게의 불확실도(메스실린더)10mL=sqrt {{(실험값 _{1} -평균) ^{2} +(실험값 _{2} -평균) ^{2} +(실험값 _{3} -평균) ^{2 ^{}}} over {N-1}}=sqrt {{(9.17-9.98) ^{2} +(9.92-9.98) ^{2} +(10.85-9.98) ^{2 ^{}}} over {3-1}}=sqrt {{0.6561+0.0036+0.7569 ^{}} over {2}}=sqrt {{1.4166} over {2}}=sqrt {0.7083} = 0.84160... ≒ 0.84(g)20mL=sqrt {{(실험값 _{1} -평균) ^{2} +(실험값 _{2} -평균) ^{2} +(실험값 _{3} -평균) ^{2 ^{}}} over {N-1}}=sqrt {{(19.5-19.51) ^{2} +(19.43-19.51) ^{2} +(19.61-19.51) ^{2 ^{}}} over {3-1}}=sqrt {{0.0001+0.0064+0.1 ^{}} over {2}}=sqrt {{0.1065} over {2}}=sqrt {0.05325} = 0.23075.... ≒ 0.23(g)● 신뢰한계 및 기댓값 - 메스실린더10mL신뢰한계 =± {sigma t} over {N}, 기댓값 =bar{x}± {sigma t} over {N}(sigma =표준편차, N=측정횟수, t=신뢰간격에서의 인자)계산) 신뢰한계 =± {0.60 TIMES 4.30} over {3}=±0.86, 기댓값 = 8.98±0.8620mL신뢰한계 =± {sigma t} over {N}, 기댓값 =bar{x}± {sigma t} over {N}(sigma =표준편차, N=측정횟수, t=신뢰간격에서의 인자)계산) 신뢰한계 =± {0.06 TIMES 4.도가 0.84로 정밀하지 못한 실험 이였다.피펫을 통한 실험은 10mL에서 오차가 2.12mL로 가장 정확하지 못한 실험 이였고, 20mL에서는 오차 와 불확실도가 각각 2.28mL 과 0.70으로 가장 정확 과 정밀하지 못한 실험 이였다.이번 실험간 계통오차가 발생하여 피펫을 통한 액체의 부피측정을 할 때 정확 과 정밀하지 못한 결과가 나타났다. 우선 계통오차 중 측정자의 습관이나 실험에 대한 이해도 등, 여러 가지 이유가 있는데 처음 해보는 실험이다 보니 인식하지 못한 실수들이 존재했을 것이고, 측정 시 유리기구의 내부에 있는 기포를 온전히 제거하지 못하여 메니스커스와 기포가 겹쳐 보여 정확한 측정이 되지못한 것 같다. 액체를 비커에서 측정기구로 옮길 때 주의 하지 못하여 발생한 물의 튀김, 여러 번의 반복된 실험 속 떨어진 집중력 등 인식하지 못한 계통오차를 포함하여 위에 언급한 이유로 계통오차가 발생하여 실험결과에서 오차가 발생한 것 같다.우연오차는 아무리 주의해도 제거 할 수 없기 때문에 필연적으로 발생했을 것이다. 예를 들어 저울측정 시 주변사람의 걸음 때문에 발생하는 값의 변화, 메니스커스를 읽을 때 발생한 책상의 진동 등이 있다.따라서 이러한 이유 때문에 실험결과에 영향을 미친 것 같다.4. 결론○ 뷰렛 > 메스실린더 > 피펫 순으로 가장 정확한 기구는 뷰렛이다.뷰렛메스실린더피펫10mL 측정가장 정밀가장 정확가장 부정확20mL 측정가장 정확 및 정밀가장 비 정밀○ 실험값에 따른 결론○ 뷰렛은 액체의 양에 따라 정밀도가 변화지 않고, 메스실린더는 액체의 양이 적을 때 가장 정확한 측정을 할 수 있다.○ 우연오차는 필연적으로 발생하여 오차를 줄일 수 없고, 계통오차는 실험자를 통하여 발생하는 인적요인이 가장 많다.5. 참고문헌https://cafe.naver.com/goondae (실험목표)https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=geen1&logNo=50166209972&proxyReferer=https%3A

자연과학| 2018.11.27| 11페이지| 1,500원| 조회(242)

유리기구, 실험보고서, 결과보고서, 유리기구의불확실성 결과

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