*민* 스토어

*민*

개인인증

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

19개
전체 판매량

546개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

평균B
자료문의 응답률

-

전체자료 19개

몰질량의 측정

몰질량의 측정1. 실험제목 : 몰질량의 측정2. 실험날짜 : 2009. 4. 173. 실험목적1) 이상기체 상태방정식을 이용하여 쉽게 증발하는 기체의 몰질량을 결정한다.4. 실험이론4-1. 몰질량의 측정1) 원자나 분자는 매우 작은 입자이기 때문에 질량을 직접 측정하는 것은 매우 어렵다. 그래서 상대적인 방법을 사용한다.2) 질량수 12인 탄소의 원자 몰질량을 12라고 정의하고, 이 동위원소 12g에 들어있는 탄소 원자의 수를 아보가드로 수라 하며, 아보가드로 수만큼의 원자 또는 분자를 1몰이라고 정의한다.3) 따라서 분자의 몰질량도 1몰에 해당하는 분자의 질량을 탄소원자 1몰의 질량과 비교하여 결정한다.4) 그 중에서도 간단하게 몰질량을 측정할 수 있는 방법으로, 기체의 상태방정식을 이용한다. 대부분의 기체는 상온, 상압에서 이상기체 상태방정식을 만족하기 때문에 기체의 부피, 온도, 압력과 함께 용기를 가득 채우는 데에 필요한 물질의 질량을 측정하면 이상기체 상태방정식으로부터 몰질량 M을 계산할 수 있다.5) PV = nRT = (W/M)RT (P:대기압, V:플라스크의 부피, n:몰수, R:기체상수, T:기체가 기화되는 온도)4-2. 이상기체 상태방정식4-2-1. 보일의 법칙1) 온도와 양이 일정할 때 이상기체 부피는 압력에 반비례한다.2) P1V1 = P2V24-2-2. 샤를의 법칙1) 압력과 양이 일정할 때 이상기체 부피는 온도에 비례한다.2) V/T = k4-3. 이상기체 상태방정식1) 보일의 법칙과 샤를의 법칙을 종합, 정리하면 PV = nRT(R:기체상수, n:몰수)의 식을 얻을 수 있고 이 식을 이상기체 상태방정식이라 한다.5. 실험기구 및 시약1) 100ml 둥근 플라스크2) 500ml 비커3) 10ml 눈금 피펫4) 바늘5) 온도계6) 가열기7) 스탠드와 클램프, 링8) 석면판9) 화학저울10) 알루미늄 박11) 거름종이12) 50ml 눈금실린더13) 액체시료(끓는점이 낮고, 냄새와 독성이 없을수록 좋다.)6. 실험방법1) 깨끗하게 씻어서 말린 100ml 둥근 플라스크에 알루미늄 박으로 뚜껑을 만들어 씌우고, 바늘로 작은 구멍을 뚫는다. 구멍의 크기는 작을수록 좋다.2) 뚜껑을 덮은 플라스크의 무게를 화학저울을 사용해서 정확하게 측정한다.3) 플라스크에 약 3ml의 액체시료를 넣고 뚜껑을 다시 막고 스탠드에 고정시킨다.4) 500ml 비커에 물을 절반정도 채우고 끓을 때까지 가열한다.5) 플라스크를 비커의 바닥에 닿지 않을 정도로 물 속에 깊이 넣는다.6) 끓는 물의 온도와 대기압을 측정하고, 플라스크 속의 액체가 모두 기화할 때까지 기다린다. 플라스크를 비커에서 꺼내면 안 된다. 뚜껑에 뚫린 구멍을 옆에서 자세히 관찰하면 빛의 산란 때문에 기체가 새어나오는 것을 관찰할 수 있다. (휴대용 전지를 사용하면 좋다.)7) 플라스크의 액체가 모두 기화하면 잠시 기다린 후에 플라스크를 끓는 물에서 꺼내 식힌다. 플라스크는 매우 뜨거우므로 손으로 만지지 않는다.8) 플라스크 바깥에 묻은 물을 거름종이를 사용해서 완전히 닦아낸다.9) 완전히 말린 플라스크와 뚜껑의 무게를 다시 측정한다.10) 플라스크를 깨끗하게 씻은 후에 증류수를 가득 채우고, 눈금실린더를 사용해서 증류수의 부피를 측정하고 이 값을 이용해서 플라스크의 부피를 계산한다.11) 시간이 허용되면 위의 실험을 한번 더 반복한다.7. 실험결과첫번째두번째세번째플라스크와 알루미늄 뚜껑의 무게(g)70.3270.3270.32냉각시킨 플라스크와 뚜껑의 무게(g)70.9370.5070.42응축된 시료의 무게(g)2.26끓는 물의 온도(℃)98대기압(atm)1플라스크의 부피(ml)133액체시료의 몰질량(g/mol)139.7041.2227.488. 고찰1) 이 실험은 부피와 압력, 온도, 그리고 몰질의 질량을 구해서 이상기체 상태방정식을 이용하여 몰질량을 구하는 것이다. 우리는 액체시료로 메탄올을 사용하였다. 메탄올은 분자량도 적고 끓는점이 낮아 쉽게 기화시킬 수 있는 물질로 실험을 빨리 끝내는데 도움이 되었다. 우리는 총 3번의 실험을 하여 더 정확한 값을 얻고자 하였다.8-1. 오차의 원인1) 첫 번째 실험결과 메탄올의 몰질량 값은 원래 몰질량 값의 약 4~5배 큰 139.70g/mol라는 값이 나왔다. 우리는 이 결과에 대한 오차의 원인을 고찰해보았다.2) 플라스크를 차지하는 메탄올 기체의 양에 문제가 있을 것이다. 기화를 시킨 후 식히는 과정에서 플라스크 부피만큼의 메탄올 기체 외의 기체들이 다 빠져나갔다고 단정짓고 무게를 재어버릴 수 있다. 그래서 몰질량이 더 크게 나왔을 것이다.

자연과학| 2010.09.26| 4페이지| 1,000원| 조회(464)

몰질량의측정, 몰질량측정, 일반화학실험1

미리보기

닫기
아보가드로 수의 결정

아보가드로 수의 결정1. 실험제목 : 아보가드로 수의 결정2. 실험날짜 : 2009. 4. 113. 실험목적1) 스테아르산이 물 위에 퍼지면 단막층을 형성하는 성질을 이용하여 탄소원자 1개의 크기를 예측한다.2) 다이아몬드의 밀도를 이용해 탄소원자 1몰의 부피로부터 탄소 1몰에 들어있는 원자수를 계산함으로써 아보가드로 수를 구한다.4. 실험이론4-1. 물과 스테아르산1) 스테아르산같은 지방산들은 친수성 카르복실기로 되어있는 극성의 끝과 친유성 알킬사슬로 되어있으면서 끝에는 메틸기가 붙어있는 비극성꼬리를 가지고 있다. 이들은 비극성부분이 거대해서 물과 잘 섞이지 않는다.2) 깨끗한 물의 표면에 스테아르산을 떨어뜨리면 극성인 카르복실기는 물분자쪽을 향하고 무극성인 탄화수소꼬리부분은 물의 표면과 수직으로 있게 된다.3) 즉, 물의 표면적이 충분히 크고 방울의 크기가 상당히 작다면, 생성되는 막은 한분자 층을 가질때까지 계속해서 퍼지게 된다.4-2. 아보가드로 수1) 원자를 세는 단위로 몰(mole)을 사용한다. 몰은 12g의 순수한 탄소의 원자수와 같은수라고 정의한다.2) N=6.02214*10^233) 아보가드로 수를 구하는 방법에는 3가지가 있다.4) 라듐의 알파붕괴에 의한 헬륨 생성량을 측정하여 구하는 방법.5) 밀리컨의 기름방울실험을 이용한 기본전하량의 결정 및 전기분해로부터 얻은 페러데이상수를 함께 써서 구하는 방법.6) 결정의 단위격자를 X선 회절법을 사용하여 정확히 결정한 다음, 그 속의 원자수를 구하는 방법.5. 실험기구 및 시약5-1. 실험기구1) 큰 물통2) 눈금실린더3) 유리모세관 피펫5-2. 시약1) 증류수2) 헥세인(C6H14) : 분자량-86.2, 녹는점--94℃, 끓는점-69℃, 비중-0.66, 물에는 녹지 않고 에테르?클로로포름에 녹는다, 안정한 휘발성 액체로 약한 냄새가 난다.3) 스테아르산(C18H36O2) : 분자량-284.47, 녹는점-71~71.5℃, 응고점-69.4℃, 밀도-0.941g/ml, 포화지방산, 왁스와 같은 고체형태.4) 송화가루(한약방에서 구입가능) : 물도 무색, 스테아르산도 무색이므로 스테아르산의 퍼지는 모습을 관찰하기위해 사용, 노란색.6. 실험방법1) 헥세인으로 헹군 피펫에 헥세인을 충분히 채운다.2) 피펫을 똑바로 세운 상태에서 눈금실린더에 헥세인 용액을 반쯤 채우고 눈금을 읽는다. 헥세인 용액을 한 방울씩 떨어뜨려 부피가 1ml가 되도록 한다. 만약 1ml의 방울수가 100 이하이면 구멍이 더 작은 피펫으로 바꾸어야 한다. 피펫을 기울이면 방울의 부피가 달라지기 때문에 똑바로 세워야 한다.3) 큰 물통에 물을 반쯤 채우고 수면이 잔잔해질때까지 기다린다.4) 작은 약숟가락으로 송화가루를 조금 떠서 물통의 가운데 부분에 조심스럽게 뿌려준다. 송화가루가 물통의 벽에 닿지 않아야 하고, 물통에 원형으로 퍼지도록 해야한다.5) 0.01~0.02g 정도의 스테아르산을 헥세인 100ml에 녹인 용액을 피펫에 넣어서 한 방울을 송화가루가 퍼져있는 한 가운데에 떨어뜨린다. 스테아르산이 퍼지면서 생기는 원형 기름막의 경계선을 쉽게 구별할 수 있을 것이다.6) 원형으로 퍼진 단분자층의 직경을 측정한다. 원형이 아닌 경우에는 대각선 방향의 길이를 여러번 측정해서 평균값을 얻는다.7. 실험결과1) 헥세인에 녹인 스테아르산의 질량 : 0.0202g2) 1방울의 부피 : (1/320)ml = 0.003125ml3) 증류수에 떨어뜨린 스테아르산의 직경 : 2.62cm4) 증류수에 떨어뜨린 스테아르산의 넓이 : 5.39cm25) 한 방울당 스테아르산의 질량 : 6.3125*10^(-7)g (100ml:0.0202g=0.003125ml:xg)6) 스테아르산의 부피 : (스테아르산의 질량)/(스테아르산의 밀도) = 6.3125*10^(-7)g/0.941g/ml = 6.71*10^(-7)ml7) 스테아르산 분자의 길이 : 6.71*10^(-7)cm3/5.39cm2 = 1.24*10^(-7)cm8) 탄소원자 1개의 직경 : 1.24*10^(-7)cm/15 = 8.27*10^(-9)cm9) 탄소원자 1개의 부피 : (8.27*10^(-9))^3cm3 = 5.66*10^(-25)cm310) 다이아몬드 1mol의 부피 : 12.01g/3.71g/ml = 3.421652ml11) 아보가드로 수 : 3.421652/5.66*10^(-25) = 6.04*10^248. 고찰8-1. 결과 고찰1) 이번 실험은 아보가드로 수를 직접 구하는 실험이었다.2) 실험 자체는 매우 쉬웠다.3) 하지만 물통에 물을 채워 송화가루를 조금 뿌려 원모양으로 얇게 퍼지도록 하는 부분에서 송화가루가 벽에 닿아 두 세 번의 시행착오가 있었다.4) 실험의 결과로 나온 아보가드로 수는 실제 아보가드로 수보다 5.4377*10^24 커 90.03%의 오차율이 발생하였다. 이렇게 큰 오차가 생긴 이유는 실험 중 부정확한 측정을 했기 때문인 것 같다. 나는 오차의 원인을 고찰해보았다.

자연과학| 2010.09.26| 4페이지| 1,000원| 조회(1,733)

아보가드로수, 아보가드로수의 측정, 아보가드로수의 결정, 일반화학실험1, 스테아..

미리보기

닫기
기체상수의 결정

기체상수의 결정1. 실험제목 : 기체상수의 결정2. 실험날짜 : 2009. 4. 253. 실험목적1) 일정한 양의 산소와 이산화탄소를 발생시켜서 기체상수의 값을 결정한다.4. 실험이론1) 대부분의 기체는 온도가 충분히 높고, 압력이 충분히 낮은 상태에서 이상기체상태방정식(PV=nRT)을 만족한다. 이상기체상태방정식에서 R은 ‘기체상수’라고 하는 기본상수이다. 이 실험에서는 산소기체의 압력, 부피, 몰수, 온도를 측정하여 기체상수를 결정한다.2) 2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g) (MnO2 촉매 사용)3) 이 반응에서 발생한 산소의 부피는 기체발생에서 밀려나간 물의 부피로부터 계산할 수 있다. 그러나 삼각플라스크의 위쪽에는 산소기체와 함께 수증기도 포함되어 있으므로 압력을 정확하게 알아내기 위해서는 수증기의 부분압력을 보정해 주어야 한다.4-1. 이상기체1) 이상기체상태방정식(PV=nRT)을 만족하는 기체, 실존기체는 낮은 압력, 높은 온도에서 이상기체와 비슷해진다. R=8.31451J/Kmol=8.20578*10^(-2)Latm/Kmol=62.364LTorr/Kmol4-2. 돌턴의 분압의 법칙1) 혼합기체의 전체압력은 각 기체분압의 합과 같다.2) P(total)=Pa+Pb+...4-3. 기체의 용해도1) 물과 같은 액체에 기체가 녹아있는 용액은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 보편적이다.2) 예 : 탄산음료, 혈액(O2, CO2), ...3) 산소는 공기의 약 23%를 차지하지만 물에 녹아있는 공기 중에는 약 35%를 차지한다. → O2가 N2보다 용해도가 높기 때문이다.4) 760mmHg, 15℃에서의 증류수에 녹을 수 있는 기체의 최대 용해도ElementSolubilityOxygen(O2)34.1ml/LNitrogen(N2)16.9ml/LCarbon dioxide(CO2)1019.0ml/L4-4. 촉매1) 촉매란 화학반응에 참여하여 속도를 증가시키지만 그 자체는 아무런 화학반응을 일으키지 않는 물질을 말한다.2) 촉매는 유형상 정촉매와 부촉매로 나뉜다.3) 정촉매 : 반응을 빠르게 하는 촉매4) 부촉매 : 반응을 느리게 하는 촉매5) MnO2는 정촉매 역할을 한다.5. 실험기구 및 시약5-1. 실험기구1) 스탠드2) 시험관 2개3) 조임클램프(공기를 차단할 때 쓰임)4) 저울5) 시약병(1L)6) 비커(L)7) 가열기5-2. 시약1) KClO3(potassium chlorate) : 몰질량-122.55, 밀도-2.32g/cm3, 용융점-356℃, 용해도-7.3g/100ml(20℃), 강산화제로 환원작용이 매우 강하다, 이산화망간과 혼합하여 산소를 방출한다, 혈액작용에 치명적인 영향을 줄 수 있는 극약이다.2) MnO2(manganese dioxide) : 몰질량-86.94, 밀도-5.026g/cm3, 용융점-535℃, 전기를 잘 통하고 물에는 거의 녹지 않는다, 묽은 산과 함께 있을 경우 환원제에 의해 환원된다, 산소를 제법할 때 촉매로 쓰인다.3) NaHCO3(sodium hydrogen carbonate) : 비중-2.20, 가열하면 이산화탄소와 물을 발생한다, 수용액은 가수분해에 의해서 약한 알칼리성을 보인다.6. 실험방법6-1. 실험A 산소기체1) 기체발생장치를 만든다. 마개와 유리관의 연결부분으로 기체가 새어나가지 않도록 조심한다, 비커에 연결된 유리관은 시약병의 바닥에 닿을 정도로 충분히 길어야 한다.2) 시약병에 물을 가득 채우고 시험관으로 연결된 유리관에서 입김을 불어넣어 비커쪽으로 연결된 유리관에 물이 채워지게 만든 다음에 조임클램프로 고무관을 막아두고, 다시 시약병에 물을 가득 채운다.3) 비커의 물을 버린 다음에 제 위치에 다시 놓고 클램프를 열어둔다.4) 약 2g의 KClO3와 0.2g의 MnO2를 시험관에 넣고 무게를 측정한다.5) 시험관을 거의 수평이 되도록 고정시킨다. 시료가 시험관의 벽을 따라 넓게 퍼지도록 해야 하지만 시료가 고무마개에 닿아서는 안된다.6) 가열기를 사용해서 시험관 전체를 서서히 가열한다. 산소가 발생하면서 시약병의 물이 비커로 밀려나오게 된다. 산소기체가 너무 급격하게 발생하지 않도록 시험관을 서서히 가열해야 한다.7) 비커로 밀려나온 물의 양이 500ml~600ml가 되면 가열하는 것을 멈추고 시험관이 식을 때까지 기다린다.8) 비커의 높이를 조절해서 비커와 시약병에 담긴 물의 수면높이를 같도록 하고 고무관을 조임클램프로 막는다.9) 눈금실린더를 사용해서 비커 속의 물의 양을 측정하고, 시험관의 무게를 측정한다.10) 대기압을 기록하고, 시약병에 담긴 물의 온도를 측정한다.6-2. 실험B 이산화탄소 기체1) 실험A와 같은 장치의 실험관에 1.2g 정도의 NaHCO3를 넣고 서서히 가열하면서 같은 방법으로 실험을 반복한다. 다만, 시험관을 식힐 때에는 생성된 NaOH에 의한 물의 흡수를 방지하기 위하여 시약병과의 연결관을 제거하고 고무마개로 시험관의 입구를 다시 막은 다음 식히도록 한다.7. 실험결과산소이산화탄소발생한 기체의 몰수(mol)0.024450.0143발생한 기체의 부피(ml)510228대기압(mmHg)760760물의 온도(℃)2020물의 증기압(mmHg)17.53517.535기체의 부분압력(mmHg)742.465742.465기체상수(atm?L/mol?K)0.06951260.053138. 고찰8-1. 결과분석1) 산소로 실험시 결과는 0.0695126atm?L/mol?K로 실제 기체상수와 비교하면 약 0.013atm?L/mol?K의 오차가 생겼다.2) 이산화탄소로 실험시 결과는 0.05313atm?L/mol?K로 실제 기체상수와 비교하면 약 0.029atm?L/mol?K의 오차가 생겼다.3) 산소보다 이산화탄소로 실험하여 구한값이 오차가 더 크게 발생하였다.8-2. 오차의 원인분석1) 우리가 알고있는 기체상수 0.082atm?L/mol?K는 이상기체에서만 적용된다고 할 수 있고, 이상기체로 실험을 했다면 결과는 오차가 아주 미미한 정확한 값이 나왔을 것이다. 하지만 O2나 CO2는 이상기체가 아니라 실제기체이다. 이상기체는 분자간의 인력이 없어야 하고, 자체체적이 없어야 한다. 하지만 실제기체는 분자간의 인력이 존재하고 분자자체의 체적도 있다. 그렇기 때문에 정확한 실험을 하더라도 조금의 오차가 생길 수 밖에 없다.

자연과학| 2010.09.26| 4페이지| 1,000원| 조회(2,136)

실험, 기체상수, 기체상수의결정, 일반화학실험1

미리보기

닫기
이산화탄소의 승화열

이산화탄소의 승화열1. 실험제목 : 이산화탄소의 승화열2. 실험날짜 : 2009. 5. 13. 실험목적1) 드라이아이스(고체 이산화탄소)의 승화열을 측정한다.2) 열에너지, 승화, 엔탈피 등의 개념에 대해 이해한다.4. 실험원리4-1. 상변화의 이해1) 물질은 흔히 기체, 액체, 고체로 존재한다.2) 물질을 구성하는 분자들 사이에는 인력이 작용하고 있으며, 인력의 크기는 물질에 따라 매우 다양하다. 또한 분자들은 온도에 따라서 결정되는 열에너지를 가지고 있다. 즉, 높은 온도에 있는 분자들은 큰 운동에너지를 가지고 있고, 운동에너지를 잃어버린 분자는 온도가 낮아진다.3) 따라서 높은 온도에 있는 물질은 분자의 운동에너지가 분자간의 인력보다 크기 때문에 분자들이 마음대로 음직일 수 있고, 온도가 낮아지면 분자의 운동에너지가 분자간 인력을 이기지 못하기 때문에 상변화가 일어나게 된다.4-2. 이산화탄소의 승화열1) 이산화탄소는 상온, 상압에서 무미의 기체로 독특한 특성을 가지고 있다.2) 이산화탄소는 온도 -56.3℃ 이하, 압력 5.3kg/cm2 이상이어야만 액체로 존재할 수 있다.3) 흔하 드라이아이스라고 부르는 고체는 상온에서 액체-기체 과정을 거치지 않고 바로 기체로 변하는 승화현상이 일어난다. 드라이아이스는 승화할 때 주위로부터 상당한 열을 흡수한다.4) 컵 속에 wg의 물이 들어있고 yg의 드라이아이스가 승화하면서 물의 온도가 △t만큼 떨어졌다면 드라이아이스가 흡수한 열의 양 QQ = 4.18(J/g) * wg * △t(c)드라이아이스 1g의 승화열 → △H 승화 = Q(J)/y(g)4-3. 열역학 제 1법칙1) 어떤 에너지가 다른 형체의 에너지로 바뀔 수는 있어도 스스로 생성, 소멸되지 않는다.5. 실험기구 및 시약5-1. 실험기구1) 스타이로폼 컵(200ml) 6개2) 스타이로폼 판(두께 15mm)3) 온도계4) 저울5-2. 시약1) 드라이아이스(고체로 된 이산화탄소) : 승화점--78.5℃, 기화열-571kJ/g at -785℃, 다방면의 냉각제로 사용된다, 상태변화시 수분을 남기지 않아 효과적인 냉각제이다.6. 실험방법6-1. 실험A 뜨거운 물을 사용하는 방법1) 수돗물 250ml를 50℃ 정도로 가열한다.2) 200ml 정도의 스타이로폼으로 만든 컵 3개를 겹쳐서 열량계를 만들고, 질량을 측정한다.3) 50g 정도의 드라이아이스를 수건이나 두꺼운 종이타월 속에 넣은 다음 작은 망치로 두드려서 설탕가루 정도로 잘게 부순다.4) 열량계와 같은 방법으로 3개의 컵을 겹쳐서 질량을 측정하고, 약 15g 정도의 드라이아이스 가루를 넣는다.5) 뜨거운 물 60ml 정도를 열량계에 넣고 질량을 측정하고, 온도를 측정한다.6) 드라이아이스가 들어있는 컵의 질량을 측정한 다음 곧바로 뜨거운 물이 담긴 컵에 쏟아넣고, 젓게로 잘 저어준다. (온도계를 젓게로 사용해서는 안된다.)7) 약 5분정도 기다리면 드라이아이스가 모두 없어지고 소용돌이도 멈추어진다. 이때 온도계를 다시 넣어서 온도를 측정한다. (온도가 더 이상 내려가지 않아야 한다.)8) 같은 실험을 2~3차례 더 반복한다.6-2. 실험B 차가운 물을 사용하는 방법1) 실험A에서와 같이 3개의 스타이로폼 컵을 겹쳐서 열량계를 만든다.2) 15mm두께의 스타이로폼 판을 가로와 세로가 10cm정도 되도록 잘라서 뚜껑을 만들고, 깔때기와 온도계를 넣을 수 있도록 구멍을 만든다.3) 그림과 같이 작은 풍선을 깔때기에 매달아서 열량계를 완성한다. 열량계가 넘어지지 않도록 온도계를 수직으로 세우고, 컵 속에 100ml 정도의 물이 들어있을 때 풍선의 절반정도가 물 속에 들어갈 수 있어야 한다.4) 완성한 열량계의 질량을 측저한다.5) 컵 속에 상온의 물을 100ml 정도 넣고 다시 질량을 측정한다.6) A에서와 같은 방법으로 잘게 부순 드라이아이스 4~8g의 질량을 정확하게 측정해서 재빨리 깔때기에 부어 넣는다. 드라이아이스가 모두 물 속에 잠겨있는 고무풍선 속으로 들어가야 한다. (컵을 저울 위에 올려놓은 상태에서 적당한 양의 드라이아이스를 부어넣고 재빨리 저울의 눈금을 읽어도 된다.)7) 온도가 더 이상 내려가지 않을 때까지 컵을 건드리지 말고 기다린다. 온도가 최저로 내려간 다음에 컵을 조용히 흔들어주고 물의 온도를 다시 측정한다.8) 같은 실험을 2~3차례 반복한다.7. 실험결과7-1. 실험모습7-2. 실험A 결과첫 번째 실험두 번째 실험물을 넣지 않은 컵의 질량(g)12.3512.35물을 넣은 컵의 질량(g)71.9574.04물의 질량(g)59.661.69드라이아이스를 넣기 전의 온도(℃)5349드라이아이스의 질량(g)15.516드라이아이스를 넣은 후의 온도(℃)1412승화할 때 흡수한 열의 양(J)9715.9929540.9754드라이아이스의 승화열(J/g)626.83819355596.3109625평균(J/g)611.574587-3. 실험B 결과첫 번째 실험물을 넣지 않은 컵의 질량(g)79.92물을 넣은 컵의 질량(g)180.8물의 질량(g)100.88드라이아이스를 넣기 전의 온도(℃)20드라이아이스의 질량(g)5.5드라이아이스를 넣은 후의 온도(℃)14승화할 때 흡수한 열의 양(J)2530.0704드라이아이스의 승화열(J/g)460.0128실제 드라이아이스의 승화열(kcal/kg) : 137실제 드라이아이스의 승화열(J/g) : 573.2088. 고찰8-1. 결과분석1) A실험의 결과값은 실제값과 비교했을 때 38.367J/g 더 높게 나왔다.2) B실험의 결과값은 실제값과 비교했을 때 113.195J/g 더 낮게 나왔다.3) A실험보다 B실험에서의 결과값이 오차가 더 크게 발생하였다. 2번에 걸쳐 시행한 A실험에 반해 B실험은 1번밖에 하지 못해 오차가 더 크게 발생한 것 같다.8-2. 오차의 원인 분석1) 이번실험에서 실험A는 오차가 적게 발생했지만 실험B는 오차가 크므로 잘된 실험은 아니었다.2) 단열이 얼마나 잘 되는가에 따라서 결과값이 달라질 수 있다. 이번 실험은 이산화탄소를 승화시켜 실험전의 온도와 실험후의 온도차이를 측정해 승화열을 계산해보는 실험이었다. 그러므로 주위의 온도가 중요한 요인이 될 수 있다. 그래서 단열이 중요하다. 드라이아이스가 완전히 승화할 때까지 얼마동안의 시간이 필요하다. 하지만 그 시간동안 주위와 완전히 접촉하지 않았다고는 장담할 수 없다. 특히 실험A는 대기 중의 온도와 접촉해 있는 시간이 길고, 실험B는 깔대기와 온도계를 넣기위해 구멍을 뚫어놓아 대기와 접촉 가능하다.

자연과학| 2010.09.26| 5페이지| 1,000원| 조회(1,230)

승화열, 일반화학실험1, 이산화탄소의승화열

미리보기

닫기
용해열과 과냉각상태

용해열과 과냉각상태1. 실험제목 : 용해열과 과냉각상태2. 실험날짜 : 2009. 5. 93. 실험목적1) 고체가 액체에 녹을 때 발생하는 용해열을 측정하고, 과냉각상태를 관찰한다.4. 실험원리4-1. 반응열1) 화학반응에서 방출 또는 흡수되는 열을 반응열이라고 한다.2) 열이 방출되는 반응을 발열반응, 열이 흡수되는 반응을 흡열반응이라 한다.3) 반응열은 반응의 종류에 따라 생성열, 연소열, 중화열, 용해열이 있다.4-1-1. 연소열1) 물질 1몰이 완전히 연소할 때 발생하는 열량을 연소열이라 한다.2) 모두 발열반응이다.3) ex : CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + 890kJ (메탄의 연소반응)4-1-2. 중화열1) 산과 염기가 각각 1그램 당량씩 반응하며, 1몰의 물을 생성할 때 발생하는 열량을 중화열이라 한다.2) H+, OH-만이 반응한다.3) ex : H+ + OH- → H2O (△H=-54.8kJ)4-1-3. 생성열1) 1몰의 화합물이 그 성분 원소의 홑원소 물질에서 생길 때 발생 또는 흡수하는 열량을 생성열이라 한다.2) ex : HCl(g) → 1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) - 92.5kJ (△H = 92.5kJ)4-1-4. 용해열1) 물질 1몰이 다량의 물에 녹을 때 발생 또는 흡수하는 열량을 용해열이라 한다.2) 대부분의 고체는 물에 용해될 때 열을 흡수하지만 기체나 액체는 주로 열을 방출한다.3) ex : H2SO4(l) → H2SO4(aq) + 79.5kJ (△H=-79.5kJ)* 몇가지 물질의 표준 용해열(25℃, 1atm)물 질화학식용해열(kJ/mol)염화나트륨NaCl3.9질산칼륨KNO335수산화나트륨NaOH-45염화수소HCl-75황산H2SO4-954-2. 용액의 상태1) 포화용액 : 물질을 더 넣어주어도 용질은 더 이상 녹지 않으며, 용질의 농도는 시간에 따라 달라지지 않는다.2) 불포화용액 : 용질을 더 넣어주어도 녹아 들어간다.3) 과포화용액 : 용질을 소량 가하면, 녹아있던 용질이 침전으로 떨어져 더 많은 결정이 생긴다.5. 실험기구 및 시약5-1. 실험기구1) 스티로폼 컵(200ml 정도) 2개와 뚜껑2) 온도계3) 철사로 만든 젓게4) 쇠구슬 2개5) 비커(400ml와 200ml)6) 물중탕용기7) 비닐봉지8) 고무줄5-2. 시약1) 염화칼슘(CaCl2) : 분자량-110.99, 끓는점-1600℃, 용융점-782℃, 비중-2.15, 가용성-알코올, 아세트산, 아세톤, 특성-물과 접촉하면 발열반응을 할 수 있다, 무채색에 냄새가 없다.2) 질산암모늄(NH4NO3) : 분자량-80.04, 끓는점-해당 안됨, 용융점-170℃, 분해점-210℃, 비중-1.725, 물 용해도-118%, pH-5.4, 가용성-아세톤, 암모니아, 메탄올, 특성-충격, 마찰 또는 열에 노출되면 폭발할 수 있다, 무채색에서 흰색까지의 냄새가 없는 고체이다, 중합반응을 하지 않는다.3) 싸이오황산나트륨(Na2S2O3?5H2O) : 분자량-158.11, 끓는점-해당없음, 녹는점-해당없음, 비중-1.667, 용해도-50%, pH-용액에서 6.5~8.0, 특성-무색, 무향, 단사결정 또는 흡수성 분말이다, 알코올에서 불용해된다.* 시험에 쓰일 시약들의 용해열 : 싸이오황산나트륨--11.3kcal/mol, 염화칼슘--82.93kcal/mol, 염화암모늄-26.7kcal/mol6. 실험방법6-1. 실험A 염화칼슘의 용해열1) 두 개의 스티로폼 컵을 겹쳐놓고, 스티로폼 판으로 뚜껑을 덮은 열량계를 만든다. 뚜껑의 가운데에는 온도계와 철사로 만든 젓게를 넣을 수 있는 구멍을 만들고, 온도계가 컵의 바닥에서 1cm정도 떨어진 곳에 위치하도록 고무줄로 고정한다.2) 열량계에 100ml 정도의 물을 넣어서 무게와 온도를 정확하게 측정한다.3) 열량계를 물이 담긴 400ml 비커에 넣고, 염화칼슘 50g의 무게를 정확하게 측정해서 열량계 속에 넣은 후 뚜껑을 덮고, 철사 젓게로 느리게 저으면서 온도가 최고로 올라갈 때까지 시간에 따른 온도의 변화를 기록한다.4) 염화칼슘이 물에 녹을 때 상당히 많은 열을 방출하기 때문에 화상을 입지 않도록 조심해야 한다. 염화칼슘이 피부에 묻었을 때는 수돗물로 씻어낸다.6-2. 실험B 질산암모늄의 용해열1) 염화칼슘 대신 질산암모늄을 이용하여 실험A와 같은 실험을 반복한다.2) 온도가 최저로 내려갈 때까지 시간에 따른 온도의 변화를 기록한다.3) 건조된 질산암모늄은 매우 강력한 산화제이고, 가연성 물질과 반응하여 폭발할 수도 있으므로 조심해야 한다.6-3. 실험C 과냉각상태1) 200ml 비커에 싸이오황산나트륨 50g을 넣고, 중탕용기에 끓인 뜨거운 물 속에 넣어서 녹인다.2) 비커에 뚜껑을 덮어서 서서히 식도록 놓아둔다.3) 용액이 충분히 식으면 비닐봉지에 용액을 넣고 쇠구슬 두 개를 넣고 용액이 새어나오지 않도록 윗부분을 완전히 막는다.4) 쉬구슬을 서로 부딪치게 하거나 비닐봉지를 주물러서 결정이 생기를 모습을 관찰한다.7. 실험결과7-1. 실험A 결과1) 열량계에 담긴 물의 무게 : 104.02g2) 염화칼슘을 넣기 전의 열량계의 온도 : 21℃3) 넣어준 염화칼슘의 무게 : 50.002g4) 열량계의 온도변화시간(분)12345*************41516온도(℃)42.547.551.551.553.55556585859606161.56263635) 온도변화 : 42℃6) 방출된 열의 양 : 27065.98J7) 염화칼슘의 몰질량 : 110.99g/mol8) 염화칼슘의 몰 용해열 : 60078.66J/mol7-3. 실험B 결과1) 열량계에 담긴 물의 무게 : 104.02g2) 질산암모늄을 넣기 전의 열량계의 온도 : 21℃3) 넣어준 질산암모늄의 무게 : 50.1g4) 열량계의 온도변화시간(분)12345678온도(℃)11107321.5105) 온도변화 : 11℃6) 방출된 열의 양 : 7093.22J7) 질산암모늄의 몰질량 : 80.04g/mol8) 질산암모늄의 몰 용해열 : -11332.16J/mol7-4. 실험C 결과1) 싸이오황산나트륨의 무게 : 50.027g2) 중탕에 녹인 싸이오황산나트륨 용액은 약간 희뿌연 색깔의 액체상태였다. 구슬 두 개를 서로 부딪히게 하니까 약간의 덩어리들이 생기기 시작했다.3) 구슬 주위로부터 서서히 결정이 생기기 시작했다. 시간이 지날수록 결정이 많아졌고, 시간이 충분히 지난 후엔 완전한 고체가 되었다.4) 결정이 생기기 시작할 때부터 싸이오황산나트륨이 든 봉지가 뜨거워지기 시작했다. 완전히 고체가 되었어도 열은 식지 않았다.8. 고찰8-1. 실험분석1) 실험A, 실험B는 용질이 용매에 녹으면서 발생하는 용해열을 알아보기 위한 실험이다. 실험A는 발열반응을 하므로 용해열은 양(+)의 값을 가진다. 실험B는 흡열반응을 하므로 용해열은 음(-)의 값을 가진다.2) 실험C는 손난로의 원리를 알아보기 위한 실험으로, 액체상태에서 순간적으로 고체상태로 될 수 있는 과냉각상태 용액의 성질을 이용하여 응고열(발열반응)을 알아보는 실험이다.8-2. 결과분석1) 젓게로 용액을 휘저었을 때 발생하는 마찰열이 용액의 온도에 영향을 줄 수 있다.2) 열량계가 뚜껑이 있는 구조여서 안의 내용물을 볼 수 없었다. 그래서 안에 있는 용질이 용매에 완전히 다 용해되었는가를 확인해보지 못했다. 완전히 다 녹지 않았을 가능성이 있다.

자연과학| 2010.09.26| 5페이지| 1,000원| 조회(1,481)

용해열, 일반화학실험1, 용해열과과냉각상태, 과냉각상태

미리보기

닫기