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[물리화학실험] 흡착평형 측정 결과보고서

1. 실험제목흡착평형 측정2. 날짜, 시간-3. 공동실험자 이름-4. 실험방법① 6개의 삼각플라스크(250㎖)에 1번부터 6번까지 라벨을 붙인다.② 라벨을 붙인 삼각플라스크에 아세트산 용액 5, 10, 20, 40, 60, 80㎖ 씩을 넣은 후, 증류수로 채워 200㎖가 되도록 만든다.③ 삼각플라스크에 각각 활성탄 2g 씩을 넣는다.(활성탄 질량 기록할 것)④ 6개의 삼각플라스크를 Shaking incubator에 넣고 2시간 작동시킨다.⑤ 1.0N 수산화나트륨 500㎖를 제조한다.⑥ 각각을 여과하여 여액을 1번부터 6번까지 순서대로 50㎖, 50㎖, 25㎖, 25㎖, 10㎖, 5㎖ 씩 취하여 삼각플라스크에 넣고, 증류수로 채워 모두 50㎖가 되게 한다.⑦ 위의 각각의 삼각플라스크에 페놀프탈레인 지시약(용액 제조 후)을 넣은 후 1.0N 수산화나트륨으로 적정한다.※ 수산화나트륨의 표준화0.1N KHP 용액을 이용하여 1.0N 수산화나트륨을 KHP로 표준화를 3번 실시한 후 적정을 수행한다.5. 실험결과* 1.0(1.0M) NaOH 1L 만들기수산화나트륨 용액의 노르말 농도 : 1.0N1.0M X 0.5L X 39.997g/mol = 20.00g-> 500ml 증류수에 20.00g NaOH 넣는다.(실제로는 19.9985g 들어갔다.)*실제로 들어간 활성탄 양123456활성탄(g)2.0082.0092.0072.0002.0032.001*0.1N KHP 만들기KHP 분자량 : 204.22g/mol0.1N=0.1M=5.1055g TIMES { mol} over {204.22g } TIMES { 1000ml} over{1L } TIMES { 1} over { 250ml}*NaOH 표준화NaOH 양(ml)2.12.02.1KHP 양(ml)202020농도0.9521.0000.952-> 평균 농도 : 0.968N* 실험결과플라스크1번2번3번4번5번6번활성탄 질량(g)2.0082.0092.0072.0002.0032.001아세트산 부피(ml)51020406080증류수 부피(ml)어준 NaOH(ml)19.640.939.581.249.733.5나중 농도(M)0.3800.7921.5303.1454.8126.4876. 토의1. 각 용액에서의 아세트산의 농도를 계산하고, Freudlich 등온식에 따른 ln C에 대한 ln(m/W) 그래프를 그리고 상수 k와 n 값을 구한다.플라스크1번2번3번4번5번6번아세트산 농도(M)0.3800.7921.5303.1454.8126.487이 때, Freudlich 등온식은 다음과 같다.m =용질의 질량W =흡착제의 질량C = 용액의 농도K,n= 흡착제와 흡착질의 특성에 따라 결정되는 상수이를 이용하여 표를 작성하여 그래프를 그린다.플라스크1번2번3번4번5번6번[A]00.4370.8731.7473.4945.2416.988[A]0.3800.7921.5303.1454.8126.487m0.6860.9772.6054.1875.1416.003W2.0082.0092.0072.0002.0032.001ln[A]-0.969-0.2330.4251.1461.5711.870ln(m/W)-1.074-0.7210.2610.7390.9431.099n1.229k0.734=> 이 때 상수 k=0.734, n=1.229 로 구할 수 있다.2. 그래프의 절편과 기울기를 이용해 흡착 평형 상수(K)를 구한다.이고, 이 때K = 절편 over 기울기이다.여러 농도에서 W의 흡착제에 흡착된 용질의 질량 m을 실험적으로 측정하여 농도의 역수(1/[A])에 대한 W/m의 그래프에서 먼저 절편을 구하면 b의 역수를 얻게 된다. 그 후 기울기를 구하면 흡착 평형 상수(K)를 다음과 같이 결정할 수 있다.플라스크1번2번3번4번5번6번[A]00.4370.8731.7473.4945.2416.988[A]0.3800.7921.5303.1454.8126.487m0.6860.9772.6054.1875.1416.003W2.0082.0092.0072.0002.0032.0011/[A]2.2901.1450.5720.2860.1910.143W/m2.9272.0560.7710.에 따른 흡착율([AS]/[S])에 대한 그래프를 그린다.Langmuir 흡착등온식은{[AS]} over {[S*]} = {k[A]} over {1+k[A]}이다.이에 맞춰서 값을 계산해보면 다음과 같다.플라스크1번2번3번4번5번6번[A]0.3800.7921.5303.1454.8126.487[AS]/[S]00.0500.1000.1760.3050.4020.475위의 그래프를 통해 아세트산의 농도에 따른 흡착율의 그래프는 다음과 같이 그릴 수 있다.7. 감상? 오차 분석? 표정 단계 : 0.5M NaOH를 제조하여 KHP로 표정로 3번 적정을 하였고 그 값들의 평균인 0.46M를 NaOH의 농도로 정하였다. 하지만 3번의 적정값이 모두 조금씩 달랐기 때문에 약간의 오차가 발생했을 것으로 보인다. 하지만 정확한 계산을 통해 만든 NaOH가 목표로 한 농도와 실제 농도에서 분명한 차이를 보이는 것을 보면 표정과정을 통해 표정을 하지 않았을 때보다는 오차를 줄일 수 있음을 확실히 알 수 있다.? 부피 측정 : 여러 농도의 아세트산 용액을 만들 때 삼각플라스크에 먼저 증류수를 넣고 아세트산을 첨가했다. 증류수를 넣는 과정은 내가 하지 않아서 정확히는 알 수 없지만 아세트산을 넣는 과정에서는 오차가 발생했을 것이라 생각한다. 피펫을 이용해 최대한 정확한 부피를 측정해서 넣으려고 노력했지만 25ml 피펫으로는 아무리 해도 한 두 방울의 손실 없이는 용액을 옮길 수가 없었다. 10ml 피펫을 사용할 때는 삼각플라스크로 용액을 옮기는 동안 피펫안의 용액이 거의 떨어지지 않는데 반해 25ml는 자꾸 새어나오기 때문에 어려움이 있다.? 적정 : 적정을 통해 용액의 농도를 결정하는 경우에 지시약의 색변화를 관찰해서 종말점을 판단해야 한다면 항상 오차가 발생할 수밖에 없다. 색 변화라는 것은 상당히 주관적인 관측이 들어갈 수밖에 없기 때문이다. 그리고 30초 이상 색이 지속된 시점을 측정해야 하는 것이지만 계산상으로 예상했던 양 이상 들어갔는데도 색 변화가 뚜렷하게 관찰되지 않는 경우될 때 흡착질의 농도와 흡착된 흡착질의 양 사이에 어떠한 관계가 있는지 실험적으로 알아내는 것이었다. 그리고 이러한 관계를 Freundilch 흡착 등온식 으로 표현을 할 수 있다.Freundilch 식 :ln m over W = n ln c + ln km : 흡착된 용질의 질량 // W : 흡착제(고체)의 질량c : 용액의 농도 // k와 n : 흡착제와 흡착질의 특성에 따라 결정되는 상수실험에서 우리는 용액의 농도와 흡착제의 질량을 측정하고 계산에 의해서 흡착된 용질의 질량을 구할 수 있으므로 ln(m/W)와 lnC를 계산 할 수 있다. 그래서 그래프를 그리게 되면 n과 k를 구할 수 있게 되고 따라서 우리가 실험한 결과로 적절한 Freundilch식이 나오는지를 확인할 수 있었다. 그래프에서 우리조의 상관계수 R2은 0.982로 어느 정도 식을 만족시키는 결과가 나오게 되었다. 그리고 측정한 데이터들을 적절히 이용하여서 농도의 역수를 X축으로 두고 (W/m)을 Y축으로 두어서 흡착이 평형에 도달했다고 가정했을 경우의 평형상수 K를 구할 수 있었다.그리고 Freundilch 식은 실험적으로 구하는 식인 반면 이론적인 가정을 몇 가지 두고 난 뒤에 흡착이 평형에 도달했다고 보는 이론적인 식에 해당하는 것이 Langmuir식이다.위의 실험결과에 나타낸 Langmuir식에 따른 그래프를 보면 농도에 따라서 흡착율(덮임률)이 증가하지만, 그 증가하는 것이 선형(직선)이 아니라 증가하는 폭이 점점 줄어드는 것을 볼 수 있다. 이는 이론적 식인 Langmuir 등온식에 대해서 알면 이해가 가는데 Langmuir 등온식을 그래프로 나타내면 흡착되는 부피는 최대치이상으로는 올라가지 않는 것을 볼 수가 있다.① 표정 단계: NaOH는 조해성을 가지고 있다. 공기중의 수분노출을 최소한으로 줄이려고 했으나, 실험 과정에서 수분을 흡수 했을 가능성이 있다. 또한 표정을 하기위해 용액을 여기저기 옮기는 과정에서 오차가 발생했을 수 있다.② 흡착 단계: 예비리포트의 경우 shake으나, 방치 시간이 짧았기 때문에 반 응이 평형 상태에 도달하지 못했을 가능성이 있다. 그러므로 우리가 구한 평형상수 K값은 실제의 평형상수와 차이가 날 가능성이 크다② 여과 과정에서의 오차 : 감압여과를 통해 흡착제를 완전하게 분리해내려고 했으나 감압장치가 제대로 되지 않아 손실된 흡착제가 좀 있었다.③ 적정에서의 오차 : 이번 실험의 경우 적정이 가장 큰 오차를 불러일으킬 수 있는데 페놀프탈레인의 색변화가 일어나는 정확한 종말점을 찾아내는 것에 대한 명확한 기준이 없기 때문에 그 기준을 제대로 맞추는 것이 중요하다. 적정 시 오차를 줄이는 좋은 방법은 입구가 좁은 삼각플라스크를 사용하여 저어주었을 때 용액이 전제적으로 고루 잘 섞이게 하는 방법이 있으며 그리고 지시약의 색변화가 30초 이상 지속되었을 때를 종말점으로 삼아서 그 점에서 실험을 종료하는 방법이 있다.※ 오차의 원인① 표정 단계: 위에서 설명한 것과 마찬가지로 NaOH는 조해성을 가지고 있다. 공기중 의 수분노출을 최소한으로 줄이려고 했으나, 실험 과정에서 수분을 흡수 했을 가능 성이 있다. 그래서 표정한 값인 0.365M 보다 더 작은 농도의 NaOH가 실험의 후반 부에 쓰였을 가능성이 크다. 또한 사용될 NaOH의 양을 정확히 예상 하지 못하여서 NaOH용액이 나중에 모자라서 한번 더 만들게 되었는데, 이때 미처 표정을 하지 못 하였다. 우리는 앞서 만든 NaOH의 농도와 동일할 것이라고 가정을 하였으나 실제 로는 농도차가 날 수도 있다.② 흡착 단계: 예비리포트의 경우 shaker에서 활성탄을 넣은 플라스크를 최소 두시간 이상 방치하라고 되어 있었으나 우리조는 1시간 가량만 방치를 하였다. 물론 이로 인해 큰 오차를 불러 왔으리라고는 생각하지 않으나, 방치 시간이 짧았기 때문에 반 응이 평형 상태에 도달하지 못했을 가능성이 있다. 그러므로 우리가 구한 평형상수 K값은 실제의 평형상수와 차이가 날 가능성이 크다③ 여과단계: 오차를 줄이기 위해서는 흡착제의 무게를 정확하게 측정하는 것은 물론이문이다.

자연과학| 2017.03.06| 9페이지| 1,500원| 조회(261)

결과보고서, 물리화학실험, 물화실

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[물리화학실험] 일차반응의 반응속도 측정 결과보고서

실험제목일차반응의 반응속도 측정실험결과우선 이번 실험의 반응식들을 써 보면 다음과 같은 순서로 진행된다.1) CH3COOC2H5 + H2O ? CH3COOH + C2H5OH(에틸 아세테이트의 가수분해 => 아세트산 생성)2) CH3COOH + NaOH ? CH3COO-Na+ + H2O + NaOH(남은 양)(NaOH를 첨가 시 => NaOH가 다 반응하지 못하고 남는다.)③ NaOH(남은 양) + HCl ? NaCl + H2O + HCl(남은 양)(NaOH 와 같은 양의 HCl을 첨가 시 HCl이 남는다.)④ HCl(남은량) + NaOH ? NaCl + H2O(NaOH를 이용해서 역적정)그렇다면 이 때,* 생성된 CH3COOH몰수 = 반응한 NaOH몰수 = 50ml NaOH몰수-남은 NaOH 몰수* 남은 NaOH몰수 = 50ml HCl몰수-남은HCl몰수* 남은 HCl몰수 = NaOH몰수이므로, 이를 이용하여 각 용액의 몰수나 농도 등을 계산한다.* 35% HCl의 몰농도염산 수용액의 노르말 농도 : 0.1N0.1M X 0.5L X 36.46g/mol X 100/35 X ml/1.18g =4.41ml-> 500ml 증류수에 4.41ml HCl 넣는다.* 0.1N (0.1M) NaOH 1L 만들기수산화나트륨 용액의 노르말 농도 : 0.1N0.1M X 0.5L X 39.997g/mol = 2.00g-> 500ml 증류수에 2.00g NaOH 넣는다.* 2ml의 Ethylacetate에 포함된 몰 수0.9005g/ml * mol/88.11g * 2ml = 0.02044mol* Ethylacetate 몰 농도 구하기0.9005g/ml * mol/88.11g * 1000ml/1L = 10.22 mol/L = 10.22M* 증류수와 섞은(실험에 사용한) 에틸 아세테이트 몰농도nMV=nM'V'식을 사용한다.10.22M×2mL=202mL×χχ=0.1012M※ 그래프 그리는 방법-> 1차 반응 속도식인ln [A] over [A]_0 = -kt를 t에 대한 함수로 그래프를 그린다.([A]=반응 후 에틸아세테이트 농도=[A]0 - 가수 분해 된 에틸아세테이트 농도,[A]0=반응 전 에틸아세테이트 농도)1. 25℃일 때([A]0=0.1012M)시간(min)10203040적정한 NaOH량(ml)58.515.521NaOH몰수(남은 HCl몰수)0.00050.000850.001550.0021남은 NaOH몰수=50ml HCl몰수- 남은 HCl 몰수0.00450.004150.003450.0029생성된 CH3COOH몰수=반응한 NaOH몰수=50ml NaOH몰수-남은 NaOH 몰수0.00050.000850.001550.0021생성된 CH3COOH 농도0.010.0170.0310.042반응 후 CH3COOC2H5 농도=[A]0.09120.08420.07020.0592ln { [A]} over {[A] _{ 0} }-0.10404-0.1839-0.36575-0.53618-> 그래프에서 기울기가 -10k이므로(x축이 10분 간격이므로 10을 나누어주어야 한다.)속도상수 k=0.01478이다.2. 35℃일때 ([A]0=0.1012M)시간(min)10203040적정한 NaOH량(ml)611.517.532NaOH몰수(남은 HCl몰수)0.00060.001150.001750.0032남은 NaOH몰수=50ml HCl몰수- 남은 HCl 몰수0.00440.003850.003250.0018생성된 CH3COOH몰수=반응한 NaOH몰수=50ml NaOH몰수-남은 NaOH 몰수0.00060.001150.001750.0032생성된 CH3COOH 농도0.0120.0230.0350.064반응 후 CH3COOC2H5 농도=[A]0.08920.07820.06620.0372ln { [A]} over {[A] _{ 0} }-0.12622-0.25783-0.42442-1.00079-> 그래프에서 기울기가 -10k이므로(x축이 10분 간격이므로 10을 나누어주어야 한다.)속도상수 k=0.0279이다.*ln [A] over [A]_0 = -kt의 그래프를 통해 일차 직선이 그려지는 것을 관찰할 수 있으며 이를 통하여 이 반응이 일차반응임을 확인 할 수 있다.또한 온도가 증가함에 따라 속도상수 k의 값이 증가함을 알 수 있다.(온도가 10℃ 증가함에 따라 약 2배 가량 속도상수가 증가한다는 것을 관찰할 수 있다.)토의이번 실험은 일차반응의 반응속도를 알아보는 실험이었다. 이를 위해 역적정을 이용했으며 반응한 NaOH의 양을 통해 시간에 따라 에틸 아세테이트의 가수분해 반응이 얼마나 빠르게 진행되는지를 관찰할 수 있는 실험이었다.우리 조의 실험결과는 이번에 비교적 잘 나온 편이었다. 전체적인 결과만 놓고 봤을 때는 25℃에서의 속도상수 k=0.01478이고, 35℃에서의 속도상수 k=0.0279이므로 10℃가 증가할 때 속도상수가 약 2배 가량 증가하는 것을 관찰할 수 있었으며, 두 반응 모두 그래프를 통해 일차반응임을 알 수 있었다.하지만 각 그래프의 값들을 살펴볼 때는 추세선에서 벗어나는 부분도 있었고, 또 실험 중에 우리 스스로 느끼기에 많은 오차의 원인들이 있었다고 생각하기 때문에 이에 대해서 논의해 봐야 할 필요가 있다.이번 실험은 간단해 보였지만 생각보다 더 바쁘게 움직여야 하는 실험이었다. 특히 이번 실험에서 중요한 점은 모든 실험 과정에서 시간을 정확히 맞추어서 진행을 해야 한다는 것이었다. 시간을 조금만 어겨도 실험값이 달라지는 부분이 많았기 때문에 이를 주의해서 실험했어야 했다. 하지만 10분 후에 분취한 용액을 적정하고 있으면 벌써 10분이 지나서 다시 그 다음 반응 혼합물을 분취해야 하고, 또 이 용액을 NaOH를 넣고, HCl을 넣은 후 적정하고 있으면 다시 10분이 지나서 그 다음 반응 혼합물을 분취해야 하는 등 무척 시간에 쫓겨서 실험을 할 수밖에 없었다. 그렇기 때문에 용액을 넣거나 적정을 할 때에 세밀하게 신경을 쓰지 못하였고 이로 인해 실험에 오차가 발생했을 것을 추측할 수 있다.먼저 실험과정에서 NaOH 50ml와 같이 용액을 일정량 넣어주어야 하는 과정이 많았는데 이 과정에서부터 약간의 오차가 발생했다. 아무래도 사람이 하는 일인지라 나름 정확하게 맞춘다고 해도 매번 넣어주는 용액의 양이 실험에서 제시한 양과 정확히 일치하기가 어려웠다. 이렇게 용액의 양이 미량일지라도 다르게 들어간 것이 오차의 원인이 되었을 것이다.이와 비슷하게 0.1N의 HCl이나 NaOH를 만들 때도 위와 같은 이유로 정확하게 표준 용액을 제조할 수 없었기 때문에 이러한 부분이 오차의 원인으로 크게 작용했을 것이다.(특히 이번 실험은 적정을 이용한 실험이었기 때문에 위와 같이 정확한 노르말 농도의 용액을 만들지 못했을 경우에 오차가 더욱 커질 수 있다.)또 이번 실험에는 기구를 준비하는 데에 어려움이 있었다. 실험 상에서 같은 기구가 계속해서 사용되어야 하는 경우가 많았기 때문이다. 썼던 비커나 삼각 플라스크를 그대로 사용하기도 하고, 씻는다고 해도 제대로 말리지도 못한 채 바로 사용해야 하는 경우가 많았기 때문에 이러한 점이 오차의 원인이 되었음을 알 수 있다.(기구에 썼던 시료가 남아있거나, 아직 말리지 못한 채로 기구 안에 물이 남아있는 경우 등)이런 경우에는 남아있는 시료 등으로 인해서 우리가 의도하지 않은 부피가 더해지거나 시약 제조 시 의도치 않은 영향을 끼쳤을 것이라고 볼 수 있기 때문이다.이와 비슷하게 피펫으로 시약을 옮길 때도 넣은 만큼 다 옮기지 못한 경우가 있었는데 이 역시 넣어주는 용액의 양 차이는 곧 산,염기의 mol 수 차이로 연결되기 때문에 적정 시 이것이 오차의 원인으로 작용했을 것이다.또한 실험 과정에서 NaOH를 넣고 나서 1분 후 HCl을 넣으라고 되어있는데 사실 제대로 지켜지지 못한 경우가 더 많았다. 시간을 최대한 지키려고 노력했지만 다음 시약 준비하고, 플라스크를 씻고, 또 항온조 시간도 계속 체크해야 하고, 이렇게 여러 가지 작업을 4명이서 하려다 보니 정확하게 1분을 지키지 못한 경우가 많았다. 이것 역시 오차의 원인이 될 것이다.이외에도 항온조의 온도가 용액의 온도와 정확하게 같아지는 시점을 제대로 관찰하지 못했다는 오차의 원인도 생각해볼 수 있다. 비커에 온도계를 넣은 후 항온조의 온도와 같아지는 시점부터 시간을 재기 시작했는데, 이것 역시 사람이 관찰하는 눈대중이기 때문에 시작 시간에서부터 조금의 오차가 발생했음을 알 수 있다.마지막으로, 사실상 위와 같은 요인들은 결국 대부분 적정 시 반응하는 산, 염기의 몰 수(정확히는 당량수이지만 이 실험에서는 같다고 봐도 무방하므로 몰 수라고 표현하도록 한다.)에 영향을 주게 되기 때문에 오차의 원인이 되는 것이었다.즉, 적정이 가장 중요하기 때문에 적정에서의 작은 실수가 결과에서는 가장 큰 차이를 불러일으킬 수 있다고 볼 수 있다. 이런 관점에서 적정 과정에서 실수한 점이라고 여겨지는 점이 위에서 언급한 걸 제외하면 적정을 얼음물 속에서 하지 못했다는 점이다. 적정 과정에서 환경이 여의치 않아서 비커를 얼음물 속에 담근 채로 적정하지 못하고 비커만 따로 빼서 적정을 진행했는데, 이로 인해 온도가 높아서 반응이 진행되어 버릴 수 있는 가능성을 막지 못했으므로 이로 인해 또한 오차가 발생했음을 알 수 있다.또한 적정 시 NaOH를 한 방울 정도 더 넣는 경우가 몇 번 있었는데 한 방울이라고 해도 그 안에 들어있는 mol 수를 생각하면 결과값에 큰 영향을 끼칠 수도 있기 때문에 이 역시 적정 과정에서의 실수이다.이번 실험의 경우 아세트산의 농도를 직접적으로 측정하는 게 아니라 NaOH와의 적정이라는 간접적인 방법을 취하기 때문에 적정이 매우 중요하다. 그러므로 이 과정에서의 실수가 결과에서는 큰 차이로 발생할 수 있음을 예상할 수 있다.위에서 나열한 바와 같이 예상할 수 있는 오차의 원인이 이렇게 다양하지만 그럼에도 불구하고 실험값이 비교적 잘 나온 것은 오차들끼리 상쇄작용을 일으킨 게 아닌가 싶다. 물론 위에서 언급한 오차의 원인들이 일으킨 오차가 매우 미미하여 결과값에 큰 영향을 안 주었을 수도 있지만, 각 오차의 원인들이 서로 상쇄 작용을 하여 실험 결과적으로는 제법 흡족스러운 결과값을 냈다고 생각한다. (오차 간에는 상호 상쇄되는 경우도 있으므로.)

자연과학| 2017.03.06| 8페이지| 1,000원| 조회(272)

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[물리화학실험] 액체의 표면장력 측정 결과보고서 평가A좋아요

1. 실험제목액체의 표면장력 측정2. 날짜, 시간-3. 공동실험자 이름-4. 실험방법1) 장력계의 보정하기① 링의 우치가 적당한 수평위치가 될 때 다이얼의 눈금이 0이 되도록 한다.② 종이 조각의 질량을 정확히 측정하여 링에 올려놓고 링의 위치가 원래의 위치가 되게 dial을 돌려 눈금을 읽는다.③ 링의 반지름을 측정하고 보정인자를 구한다.2) 여러 가지 용액의 표면장력 측정① 고리를 뜨거운 증류수를 이용하여 여러 번 세척한다.② 장력계를 수평으로 맞춘다.③ 백금 링을 끼운 후, 표면장력계 오른쪽 옆에 위치한 손잡이를 돌려가면서 거울의 검은 선과 맞춘다.④ 표면장력계 앞에 위치한 판을 돌려서 0점에 맞춘다.⑤ 샬레에 증류수를 넣고 링이 시료에 닿게 한 후 시료가 안정되도록 잠시 기다린다.⑥ 손잡이를 돌려서 고리에 힘을 가하여, 고리가 떨어지는 순간의 수치를 기록한다.⑦ 재현성을 높이기 위해 3회씩 반복 실험한다.⑧ 다른 액체도 같은 방법으로 표면장력을 측정한다.3) 온도에 따른 표면장력① 증류수의 온도를 5℃, 10℃, 20℃, 30℃, 40℃로 맞추어 2)에서와 같은 방법으로 측정한다.② 온도별 3회씩 측정하여 평균값을 구해본다.4) 측정하기 2 - 농도에 따른 표면장력 변화 확인하기(v/v)① 에탄올의 농도를 10%, 25%, 50% 용액을 만든다.② 2)에서와 같은 방법으로 농도별 3회씩 측정한다.5) 측정하기 3 - 계면활성제의 영향 알아보기① 0.01wt1%, 0.05wt%, 0.10wt%, 0.20wt%, 0.3wt%의 계면활성제(세제) 용액을 만든다.② 각 용액을 2)에서와 같은 방법으로 농도별 3회씩 측정한다.식 : mg/2RL = dial 눈금 하나 값에 해당- m : 종이 질량(g)- g : 중력가속도(981cm/s^2)- R : 눈금차이- L : 링의 둘레(cm)5. 실험결과링의 반지름(cm)0.90종이무게(g)0.23눈금차이(dyne/cm)17.0보정인자1.17(보정눈금: 다이얼 눈금 × 보정인자)1) 여러 가지 용액의 표면장력 측정123평균보정 평균이론값퍼센트 오차메탄올28272827.6732.4722.5044.30%벤젠32323232.0037.5528.8830.03%톨루엔31313030.6735.9928.5226.19%증류수75767575.3388.4172.7521.52%(이 때, 단위는 dyne/cm이며, 실험실 온도는 23CENTIGRADE 이다.)2) 온도에 따른 표면장력 측정온도123평균보정 평균이론값퍼센트오차5℃78777777.3390.7574.9021.17%10℃77777676.6789.9774.2221.22%20℃75767575.3388.4172.7521.52%30℃71717171.0083.3271.1817.06%40℃68676767.3379.0269.5513.61%(이 때, 단위는 dyne/cm이며, 실험실 온도는 23CENTIGRADE 이다.)3) 농도에 따른 표면장력 측정퍼센트농도123평균보정 평균10%55555555.0064.5425%42414141.3348.5150%32323232.0037.55(이 때, 단위는 dyne/cm이며, 실험실 온도는 23CENTIGRADE 이다.)4) 계면활성제 영향으로 인한 표면장력 측정퍼센트 농도123평균보정 평균0.01%56565656.0065.720.05%41434242.0049.290.10%31313131.0036.380.20%30302929.6734.810.30%34333333.3339.12(이 때, 단위는 dyne/cm이며, 실험실 온도는 23CENTIGRADE 이다.)위의 표를 이용하여 그래프를 그리면 다음과 같다.온도가 증가할수록 표면장력은 감소한다는 걸 관찰할 수 있다.에탄올의 농도가 증가할수록 표면장력은 감소한다는 걸 관찰할 수 있다.(에탄올의 표면장력

자연과학| 2017.03.06| 9페이지| 1,500원| 조회(327)

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[물리화학실험] 일차반응의 반응속도 측정 PPT

일차반응의 반응속도 측정INDEX 실험 목표 실험 원리 기구 및 시약 실험 방법 주의 사항실험 목표 온도 에 따른 반응 속도 상수 및 반응차수에 대해 이해한다 .실험 원리실험 원리 일정 시간 동안의 반응 물질 또는 생성 물질의 농도 변화를 말한다 . 반응속도 평균 반응속도 : 비교적 긴 시간동안 반응 물질의 농도 변화를 그 변화가 일어난 시간으로 나눈 값이다 . 순간 반응속도 : 매우 짧은 시간 동안 반응 물질의 농도 변화를 말하며 농도를 시간으로 미분한 값이다 .실험 원리 반응속도 상수 ( k ) 화학 반응의 종류에 따라 달라지며 , 농도에 영향을 받지 않는다 . 온도에 의해 변하는 상수이며 일반적으로 온도가 높아질수록 커진다 . 반응속도식 반응차수 반응속도식에 나타낸 모든 반응물 농도의 지수항의 합 ( m+n ) 을 반응차수라고 하며 오로지 실험을 통해서만 얻을 수 있는 값이다 .실험 원리 유효충돌 화학반응이 일어나기 위해서는 반응하는 물질끼리 충돌이 일어나야 하는데 반응이 일어날 가능성이 높은 방향으로의 충돌을 유효충돌이라 한다 . 유효충돌은 많이 할수록 반응 속도는 빨라지게 된다 . 반응속도에 영향을 미치는 요인 활성화 에너지 화학 변화를 일으키기 위해서는 반응 물질이 충분한 에너지를 가지고 있어야 한다 . 반응을 일으키기 위하여 필요한 최소한의 에너지를 활성화 에너지라고 한다 . 활성화 에너지가 낮을수록 반응속도가 증가한다 .실험 원리 온도가 증가하면 활성화 에너지 이상의 에너지를 가지는 분자수가 증가하기 때문에 반응속도가 증가한다 . 대체로 온도가 10 ℃ 증가하면 반응속도가 2 배 증가한다 . 반응속도와 온도와의 관계실험 원리 에틸아세테이트 ( Ethylacetate ) 의 가수분해 반응 산성실험 원리 적정 시 농도를 계산할 때 사용되며 기호는 N 으로 표시한다 . 용액 1L 속에 녹아 있는 용질의 당량수를 나타낸 농도 를 말한다 . 노르말 농도 ( Nomality ) 당량 : 수소이온 또는 수산화이온과 반응할 수 있는 물질의 양으로 수소이온 또는 수산화이온 1mol 과 반응하는 양을 1 당량이다 . g 당량수 : 1 당량에 해당하는 물질의 질량을 말한다 . 황산 1mol 은 2 당량이며 , g 당량수는 49g 이다 . 1M HCl = ? 1M H 2 SO 4 = ? 1N HCl 2N H 2 SO 4기구 및 시약기구 및 시약 실험 기구 : 피펫 , 뷰렛 , 삼각플라스크 , 비커 , 둥근바닥 플라스크 , 메스실린더 , 가열교반기 , 마그네틱바 , 초시계 실험 시약 : 염산 , 수산화나트륨 , 에틸아세테이트 , 페놀프탈레인 지시약기구 및 시약 자동온도조절기 또는 항온기라고도 하며 , 온도를 오랜 시간 일정하게 유지 하기 위해 사용된다 . 온도 조절이 가능하며 금속합금 판으로 되어 있다 . 항온조 (thermostat)기구 및 시약 화학식 : CH 3 COOC 2 H 5 분자량 : 88.11g/mol 녹는점 : － 83.67℃ 끓는점 : 77.15℃ 비중 : 0.90051 에틸아세테이트 ( Ethylacetate )기구 및 시약 무색에서 옅은 노란색을 띠는 흰색 결정이며 고온에서는 승화하는 성질이 있다 . 에탄올에는 잘 녹으며 에테르에는 잘 녹지 않고 , 물에는 거의 녹지 않는다 . 산성 , 중성용액에서는 무색이며 , pH 9 이상의 염기성 용액에서는 붉은색 을 띠기 때문에 산 · 염기 적정 에 많이 이용된다 . 페놀프탈레인 지시약 화학식 : C 20 H 14 O 4 분자량 : 318.33g/mol 녹는점 : 262℃ ~ 264 ℃실험 방법실험 방법 항온조에 물을 채운 뒤 25℃ 와 35℃ 로 온도를 맞춘다 . 두 항온조에 각각 200㎖ 의 증류수를 가한 삼각플라스크와 0.2㎖ 의 에틸아세테이트를 가한 비커를 준비한다 . 항온조에 넣어둔 시약의 온도가 항온조의 온도와 같아지면 증류수가 들어있는 삼각플라스크에 에틸아세테이트를 모두 가하고 시간을 기록해둔다 . 25 ℃실험 방법 10 분 , 20 분 , 30 분 , 40 분 후 각 시간에 반응 혼합물을 50㎖ 씩 분취하여 미리 준비해 놓은 0.1N 수산화나트륨 50㎖ 를 가한다 . 10 분 20 분 30 분 40 분 NaOH 1 분 후 위 용액에 0.1N 염산 50㎖ 를 가한다 . HCl 위 용액에 페놀프탈레인을 몇 방울 떨어뜨리고 용액 중에 남은 염산의 양을 수산화나트륨으로 적정한다 .주의 사항 액체 시약의 온도를 유지하도록 한다 . 액체 시약 사용시 자극성 냄새가 발생하므로 직접 냄새를 맡지 않도록 한다 . 적정 시 종말점을 정확히 측정한다 .Q AT hank You참고 문헌 http://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11 dirId=1115 docId=171421429 qb=Z+uLueufieyImA== enc=utf8 section=kin rank=1 search_sort=0 spq=0 pid=RxJEKwpySoosstpnU0osssssssl-298422 sid=Ux7loApyVosAABfI33E [ 네이버 지식백과 ] 반응속도 , 노르말농도 http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=fbekal1226 logNo=10101513922 categoryNo=18 viewDate= currentPage=1 listtype=0 from=postList http://www.gnedu.net/php-bin/swebdata/%B0%ED%B5%EE%C7%D0%B1%B3/1%C7%D0%B3%E2/%B0%FA%C7%D0/1%C7%D0%B1%E2/hs20030109160028/study1/mat1102.htm http://blog.naver.com/neon1541?Redirect=Log logNo=100198189060 http://www.merckmillipore.com/south-korea/chemicals/ethyl-acetate/MDA_CHEM-113353/korean/p_1cib.s1LYVsAAAEWqOAfVhTl http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=rlaqjatj123 logNo=40145024173 http://ywpop.tistory.com/m/post/view/id/2001 http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=fbekal1226 logNo=10101513922 categoryNo=18 viewDate= currentPage=1 listtype=0 from=postList http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1275780 cid=40942 categoryId=32251 http://kin.naver.com/open100/detail.nhn?d1id=11 dirId=1115 docId= 1446661 qb=64W466W066eQIOuGjeuPhA== enc=utf8 section= kin rank =3 search_sort=0 spq=0 pid=RxInCU5Y7uossc0T6hCssssssus-352086 sid=Ux6PVXJvLDAAAG-FCnQ{nameOfApplication=Show}

자연과학| 2017.03.06| 22페이지| 2,000원| 조회(305)

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[물리화학실험] 액체의 점도 측정 결과보고서

1. 실험제목액체의 점도측정2. 날짜, 시간-3. 공동실험자 이름-4. 실험방법① Ostwald 점도계를 깨끗이 씻는다.② 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100% 농도의 에탄올 수용액을 만든다.③ 비커에 일정량을 넣고 25℃의 항온조에 5분간 넣어둔다.④ 증류수(기준 액체)를 점도계의 모세관이 없는 쪽의 둥근 부분(아래 그림의 C 부분)이 다 채워질 만큼 넣는다.⑤ 피펫필러를 이용하여 액체를 a 지점 위쪽까지 끌어올린다.⑥ 피펫필러를 열어 액체가 아래로 내려가도록 하면서 액체의 액면이 a에서 b까지 지나가는데 걸리는 시간(유출 시간)을 측정한다.⑦ 실험을 5회 반복하여 평균 시간을 구한다.⑧ 점도계를 깨끗이 씻어 다른 농도의 에탄올 수용액을 같은 방법으로 측정한다.⑩ 항온조의 온도를 35℃로 맞추고 위의 방법으로 각 용액의 유출시간을 측정하여 점도를 계산한다.5. 실험결과* 1~5번 에탄올 수용액퍼센트 농도(%)흡광도1번20.0822번60.0993번100.1424번140.1515번180.186농도가 증가할수록 흡광도 역시 비슷한 비율로 증가하고 있음을 그래프를 통해서 확인할 수 있다.* 미지시료퍼센트 농도(%)흡광도미지시료12.0960.145흡광도를 통해 미지시료의 농도를 알아낼 수 있다.6. 토의1. 각 온도에 따른 점도 측정 결과를 증류수를 기준값으로 하여 정리하고 100%에서의 점도를 이론값과 비교해본다.2. 점도의 온도 및 농도에 따른 변화의 원인을 생각해본다.7. 감상이번 실험은 농도와 온도, 파장의 변화에 따른 알코올의 굴절률을 측정하는 실험이었다. 저번 스펙트럼 실험에서처럼 이번에도 Abbe 굴절계라는 기구를 이용하여 하는 실험이었다. 하지만 저번과는 달리 온도를 얼마나 잘 유지하는가와 측정자가 얼마나 정확하게 측정하는가에 따라서 오차가 많이 나는 실험이어서 시간이 굉장히 오래 걸렸었다.이번 실험 역시 가장 처음으로 했던 실험에서처럼 항온조를 이용해야 하는 실험이었는데 반응속도 실험에 비해서 이번 실험에서는 항온조의 온도를 맞추는 것이 매우 어려웠다. 자칫 방심하면 온도가 엄청나게 왔다갔다 거려서 항온조가 분명 ‘온도를 일정하게 유지’시켜주는 장치일텐데 그 몫을 제대로 하지 못하는 것 같다는 생각까지 들 정도였다.그리고 ABBE 굴절계의 프리즘 부분을 열고 닫을 때 마다 계속 온도가 변하였다. 이번 실험은 온도가 실험값의 오차의 원인 중 가장 큰 부분을 차지했을 것이라고 생각하기 때문에 이를 맞추기 위해서 재실험을 하기도 하고, 굉장히 신경을 많이 써야만 했다.또한 ABBE 굴절계의 눈금을 읽는 것이 이번 실험에서는 중요했는데, 실험자에 따라서 읽는 값이 달라지기 때문에 이것 역시 모든 실험자가 한번씩 돌아가면서 측정하면 좋았겠지만, 한 사람이 쭉 측정했기 때문에 여기서 약간 편중된 결과가 나왔을 것이라고 추측할 수 있다. (ABBE 굴절계의 눈금을 읽을 때 눈금을 어디까지 읽는가가 사람 따라 달라질 수 있기 때문에.)이 외에도 우리가 처음 실험을 시작할 때 항온조가 물 부족으로 작동하지 않은 탓에 잔뜩 물을 넣었더니 나중에는 항온조의 물이 너무 많아서 온도가 올리거나 떨어뜨려야 할 때 온도가 도저히 변하질 않아서 시간이 오래 걸리기도 했었고, 기구를 다룰 때 미숙하게 다룬 탓에 실수로 물이 나오는 부분을 건드려서 분수쇼가 벌어지기도 했다.기구를 다루는 실험은 간단하고 편할 때도 있겠지만 역시 다루기 어려운 부분이 있다는 것을 다시금 실감했다.그래도 이전에 이 실험을 했었던 조가 있었기 때문에 막히는 부분이 있을 때면 조금씩 물어가면서 했기 때문에 그나마 시간이 많이 단축된 것이라고 생각한다. 실험기구가 부족하다는 이유로 각 조마다 다른 실험을 하는 것이지만, 이미 이 실험을 한 조가 있다는 점은 실제 실험 과정 중에서도 많은 도움이 되는 것 같다고 느꼈다.(실제로 우리 조가 가장 먼저 한 반응속도 실험의 경우 매주 반응속도 실험을 하는 조가 우리 조에게 시약 만드는 법이나 기기 다루는 법 등을 물어본다는 점에서 서로에게 윈윈이 되고 있다고 생각한다.)

자연과학| 2017.03.06| 4페이지| 1,500원| 조회(142)

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