[일반화학실험 A+ 1등 자료] 이온과 전기전도도 결과보고서

소개글

[일반화학실험 A+ 1등 자료] 이온과 전기전도도 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험 데이터 및 처리
실험 결과에 대한 고찰
다음의 질문에 답하시오.
참고문헌

본문내용

전도도는 270μS cm-1이다.
염산은 물에 녹았을 때 완전히 이온으로 분리되는 물질인 강전해질(센 전해질)로 전기전도성이 크다. 아세트산은 물에서 일부만 이온화하는 물질인 약전해질로 약1% 정도만이 이온화되며 전기전도성이 작다. 그러므로 염산과 아세트산은 이온화되는 전도도의 차이가 존재하며, 빛의 세기 또한 차이가 나는 점을 본 실험을 통해 확인할 수 있다.
(b) 염화나트륨과 염화칼슘 용액의 전도도의 차이는 어떻게 설명할 수 있는가?
염화나트륨과 염화칼슘 용액은 대부분 물에서 완전히 이온으로 분리되는 물질이다. 이온화될 때, 염화나트륨()은 나트륨 이온() 1개와 염화 이온() 1개로 해리된다. 염화칼슘()은 칼슘 이온() 1개와 염화 이온() 2개로 해리된다. 같은 몰농도의 두 용액이 해리될 때, 분리되어 나오는 염화 이온의 수가 염화칼슘이 염화나트륨보다 많기 때문에 상대적으로 더 전도도가 크다. 염화나트륨과 염화칼슘 용액을 사용한 본 실험에서 빛의 세기를 자세히 관찰해보면, 염화칼슘 용액의 빛 세기가 더 진하게 나타나는 것을 알 수 있다. 본 실험에서는 미세한 분류 기준이 없기에 같은 전도도와 빛 세기로 표기하였다.
(c) 염산과 염화나트륨 용액의 전도도의 차이는 어떻게 설명할 수 있는가?
염산은 공유결합 물질로 강산에 속한다. 염화나트륨의 경우 이온결합 물질이다. 이온결합 물질이 공유결합 물질보다 물에서 더 잘 해리되기 때문에 염화나트륨 용액의 전도도가 더 크다. 그러나 염산 용액과 염화나트륨 용액 모두 강전해질로서 물에 용해되어 많은 이온을 내놓는 물질이기 때문에 전기전도도와 빛의 세기가 비슷하게 측정되었다. 또한, 육안으로 미세한 빛의 세기의 차이를 확인하기에는 어려움이 있으며, 본 실험에서는 미세한 분류 기준을 마련하지 않았기 때문에 같은 전도도와 빛 세기로 표현하였다.
3. 2(a)-(c)의 결과를 토대로, 용액/액체의 전도도의 차이를 결정짓는 요인들에는 무엇이 있는지 정리해 보라.
용액/액체의 전도도의 차이를 결정짓는 요인에는
(a)의 결과에 따라, 물질이 물에서 해리되어 이온을 생성하는 정도 (이온화도)
(b)의 결과에 따라, 이온화된 이온의 개수
(c)의 결과에 따라, 화학결합의 종류가 있음을 알 수 있다.
4. 초순수 증류수의 여부를 판별하기 위하여 종종 전도도를 사용한다. 어떠한 근거로 증류수의 순도를 위한 검사로 전도도를 사용할 수 있겠는가?
증류수의 전도도는 0.5 ㎲/㎝이며 단순 증류를 통해 끓인 후, 식히는 과정을 거친 물을 의미한다. 초순수 증류수는 전도도가 0.055 ㎲/㎝이며 이온교환수지를 이용하여 극미량의 이온까지 제거한 것을 의미한다. 증류수는 초순수 증류수보다 순도가 낮으며 비교적 전도도가 높다. 이처럼 순도가 높을수록 불순물이 적고 전도도가 낮으므로 증류수의 순도를 판별하기 위해 전도도를 사용한 검사를 진행할 수 있다.
참고문헌
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일반화학, Steven S. Zumdahl, Cengage, 2018, 146쪽

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