[실험] 몰과 아보가드로 수 - 극성 분자, 무극성 분자에 대해 이해하고 물 위에서 단층막을 형성하는 스테아르산을 이용해 아보가드로수를 측정한다.

소개글

[실험] 몰과 아보가드로 수 - 극성 분자, 무극성 분자에 대해 이해하고 물 위에서 단층막을 형성하는 스테아르산을 이용해 아보가드로수를 측정한다.에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

질량 (g/방울)
= 스테아르산의 농도 (g/mL) 스테아르산 용액 한 방울의 부피(= 헥세인 한 방울의 평균 부피) (mL/방울)
= 1.00 10 3.22 10
= 3.22 10 g/방울
** 스테아르산의 부피 (cm/방울)
= 스테아르산의 질량 (g/방울) 스테아르산의 밀도 (g/cm)
= 3.22 10 0.941
= 3.421.. 10 -> 3.42 10 cm/방울
3) 스테아르산 단층막 실험
스테아르산 단층막의 지름
1.78 cm
스테아르산 단층막의 면적
2.49 cm
스테아르산 단층막의 높이
1.37 10 cm
정육면체 모양으로 가정한 탄소 원자 한 변의 길이
0.076 10 cm
정육면체 모양으로 가정한 탄소 원자의 부피
4.4 10 cm
** 스테아르산 단층막의 면적 (cm)
= (스테아르산 단층막의 반지름)
= (1.78 2)
= 2.488.. -> 2.49 cm
** 스테아르산 단층막의 높이(= 스테아르산의 길이) (cm)
= 스테아르산의 부피 (cm) 스테아르산 단층막의 면적 (cm)
= 3.42 10 2.49
= 1.373.. -> 1.37 10 cm
** 정육면체 모양으로 가정한 탄소 원자 한 변의 길이 (cm)
= 스테아르산 단층막의 높이 (cm) 탄소 원자 개수
= 1.37 10 18
= 0.0761.. 10 -> 0.076 10 cm
** 정육면체 모양으로 가정한 탄소 원자의 부피 (cm)
= (정육면체 모양으로 가정한 탄소 원자 한 변의 길이 (cm))
= (0.076 10)
= 4.38.. 10 -> 4.4 10 cm
4) 아보가드로 수의 계산
다이아몬드의 밀도
3.51 g/cm
탄소의 몰질량
12.011 g/mol
탄소의 몰부피
3.42 cm/mol
아보가드로 수
78 10 /mol
** 탄소의 몰부피 (cm/mol)
= 탄소의 몰질량 (g/mol) 다이아몬드의 밀도 (g/cm)
= 12.011 3.51
= 3.421.. -> 3.42 cm/mol
** 아보가드로 수 (/mol)
= 탄소의 몰부피 (cm/mol) 정육면체 모양으로 가정한 탄소 원자의 부피 (cm)
= 3.42 (4.4 10)
= 0.777.. 10
= 78 10 /mol
8. 고찰
1) 프린트에 있는 질문 사항과 그에 대한 답변
① 실제 아보가드로 수와 비교하여라.
실제 아보가드로 수는 6.022 10이고, 이번 실험을 통해 계산한 아보가드로 수는
78 10으로 실제보다 13배 정도 크게 측정되었다.
② 스테아르산은 C-C 단일 결합만을 가지고 있다. 만일 C=C 이중 결합을 가지고 있는 분자를 사용하여 실험하면 어떤 결과가 나올지 생각해 보라.
- 이중 결합 길이가 단일 결합 길이보다 짧기 때문에 이중 결합을 가지고 있는 분자는 탄소와 탄소사이의 거리가 가까워지므로 총 길이가 짧다. 따라서 탄소 원자 하나의 부피를 구하는 것에 있어 스테아르산을 사용했을 때보다 부피가 작게 측정되고 이로 인해 실제 아보가드로 수보다 실험을 통해 계산한 아보가드로 수가 더 크게 계산된다.
2) 결과에 대한 해석
- 최대한 수면과 가까운 곳에서 송홧가루를 떨어뜨렸지만 그 위에 stearic acid 용액 한 방울을 떨어뜨리는 과정에서 수면보다 조금 높은 곳에서 진행하게 되었다. 이 때문에 송홧가루들이 stearic acid 용액에 의해 원형에서 빠른 속도로 타원형으로 변했다. 그로 인해 처음에 잰 것이 지름에 해당하긴 하지만 예상했던 크기보다 훨씬 작은 원 모양으로 결과가 나오게 되어 값을 계산할 때 큰 오차를 발생시켰던 것 같다.
9. 참고문헌
대한화학회 / (2011년) / 표준일반화학실험(제7개정판) / 천문각
양태희 / (2014년) / 화학Ⅱ / 비상교육
서인호 / (2002년) / Basic 고교생을 위한 화학 용어사전 / 신원문화사
세화편집부 / (2001년) / 화학대사전(제1판) / 세화
Raymond Chang / (2008년) / 일반화학(제 13판) / 자유아카데미
안전보건공단 / 헥세인, 스테아르산, 송홧가루 / 5월 3일 / http://msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do
서울여자대학교 e-class system / 몰과 아보가드로 수 / 5월 1일 / http://cyber.swu.ac.kr/ilos/st/course/online_view_form.acl
Mol-Instincts 화학물질 데이터베이스 / 스테아르산 / 5월 8일 / https://www.chemessen.com/index-korean.html

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몰,   아보가드로 수,   몰 질량,   극성 분자,   무극성 분자,   상호 작용,   스테아르산,   레포트,   일반화학실험