[일반화학실험 A+ 1등 레포트] 실험 15 - 어느 알칼리 금속의 탄산염 또는 탄산 수소염일까 예비보고서

소개글

[일반화학실험 A+ 1등 레포트] 실험 15 - 어느 알칼리 금속의 탄산염 또는 탄산 수소염일까 예비보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

- 실험목표

1. 반응물과 생성물들 사이의 몰 관계(화학양론,stoichiometry)를 토대로 주어진 미지시료가 알
칼리 금속(Na 또는 K)의 탄산염인지 탄산수소염 인지 확인한다.

2. 순수하고 충분히 건조된 생성물의 질량을 정확하게 측정해 보고 주어진 미지시료를 과량의
염산과 반응시킨 후 생성물 하나의 질량을 측정하여 미지시료의 몰수를 유추해 본다.


- 이론

(1) 화학양론 (stoichiometry)
(2) 몰 (mole)
(3) 반응물 (reactant) / 생성물 (product)
(4) 탄산염과 염산의 반응
(5) 탄산수소염과 염산의 반응
(6) 물질 보존 법칙 / 질량 보존 법칙
(7) 미지시료 (unknown sample)
(8) 한계반응물 (limiting reagent)
(9) 실험 방법 원리

ⅰ) Part Ⅰ - 질량 감소 실험 원리

ⅱ) Part Ⅱ - 중량법 (Gravimetry) 실험 원리


(10) 실험 결과의 예측

ⅰ) Part Ⅰ - 질량 감소 실험 결과 예측

ⅱ) Part Ⅱ - 중량법 (Gravimetry) 실험 결과 예측


-실험 전 예비보고서

1. 다음의 시약들의 물리, 화학적 성질과 안전 관련사항을 조사 하시오.

2. 저울로 무게를 측정할 때 여러 가지 요인들이 무게의 측정에 영향을 미칠 수 있다. 어떠한
요인들이 무게의 측정에 영향을 미칠 수 있으며, 정확한 무게의 측정을 위한 저울의 올바른
사용법은 무엇인가?

3. 1.000 g을 과량의 염산과 반응시켰다. NaCl은 몇 g이 생성되겠는가?
1.000 g을 과량의 염산과 반응시켰을 때는 몇 g의 NaCl이 얻어지겠는가?


ⅰ) 1.000g과 과량의 염산을 반응시켰을 때, 생성되는 NaCl의 양(g)

ⅱ) 1.000g과 과량의 염산을 반응시켰을 때, 생성되는 NaCl의 양(g)


- 기구 및 시약

(1) 기구 설명

(2) 시약 설명


- 실험 방법

본문내용

시버튼을 눌러 용액을 분배한다.
팁에 남아있는 용액을 2nd stop까지 푸시 버튼을 눌러 남아 있는 시료를 빼낸 다음 피펫의 위쪽에 있는 Tip ejection 버튼을 눌러 피펫 팁을 분리한다.
저울
무게를 측정하기 위해 사용한다.
1. 저울의 전원을 켠 후, 기기의 안정화를 위해
약 30분 간 예열을 한다.
2. 저울 수평이 맞는지 확인하고 영점이 0.000g
이 될 때 까지 기다린다.
3. 측정하고자 하는 시료의 무게를 측정한다.
(2) 시약 설명
명칭
분자식
구조
분자량(g/mol)
밀도
()
끓는점
(℃)
녹는점
(℃)
특징
(색,상태 등)
위험성 및 주의사항
hydrochloric acid (염산)
HCl
36.46
1.49
-85
-114
무색,기체
가열 시 폭발. 타는 동안 열분해나 연소에 의해 매우 유독하고 자극적인 가스가 발생될 수 있음

sodium chloride (염화나트륨)
NaCl
58.44
2.16
1413
801
무색흰색,고체, 무취
고온에서 분해되어 독성가스 생성 가능성 존재. 그러나 상온에서 안전한 편에 속함.
water (물)
18.02
1
100
0
무색,
액체, 무취
섭취 시 역류성 식도염에 걸릴 수 있음
carbon dioxide
(이산화탄소)
44.01
-56.55℃
-78.45℃
무색,
기체
대뇌 혈관 확장제 중 하나. 고농도의 이산화탄소 흡입 시, 순환계에 이상을 일으켜 혼수상태나 사망에 이를 수 있으며, 저농도 흡수 시, 질식 ,두통 등의 문제가 발생할 수 있다.
sodium carbonate (탄산나트륨)
105.99
2.54
1,600
851
흰색, 고체
눈에 심각한 손상을 일으킬 수 있음. 흡입 시 유해하고 호흡기에 자극을 일으킬 수 있으므로 환기가 잘 되는 곳이나 옥외에서만 취급해야한다.

sodium bicarbonate
(탄산수소나트륨,베이킹소다)
84.01
2.2
851
50
흰색,
고체
N/A
potassium carbonate
(탄산칼륨)
138.21
2.43
분해됨
891
백색,
고체
삼키면 유해하며 접촉 시 피부와 눈 자극을 일으킴 호흡기 자극 가능성이 있으므로 취급 후 취급 부위를 잘 씻어야함
potassium bicarbonate (탄산수소칼륨)
100.12
2.17
분해됨
292
무채색,흰색, 고체
소량 누출 시, 비가연성 물질, 모래로 흡수하여 용기에 담고 다량 누출 시 깨끗한 한 삽으로 누출 물을 건조한 용기에 담은 다음 살짝 닫은 뒤 누출지역으로부터 옮겨야 함
실험 방법
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본 실험의 목적은 주어진 미지시료가 무엇인지 알아내는 것이다. 미지시료는 1족 알칼리 금속(M = Na 또는 K)의 탄산염() 또는 탄산수소염()이다. 아래의 두 실험을 통하여 미지시료가 어느 화합물인지 확인하고 검증해 보라. (한 가지 실험에 의하여 미지시료를 확인하는 것은 불충분하다. 미지시료가 무엇인지 확신을 가지기 위해서는 서로 다른 실험에 의하여 얻은 결과가 동일해야 할 것이다.) 실험의 정밀도를 높이기 위하여 각 실험은 2 회 이상 반복하는 것이 권장된다.
미지시료 외에 와 이 주어져 있다. 이를 사용하여 예비 실험을 해보면, 미지시료의 실험 결과를 해석하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.
Part Ⅰ : 질량 감소
이 실험에서는 미지시료가 염산과 반응한 후의 질량의 감소로부터 미지시료의 몰 질량을 구한다.
1. 두 개의 100 mL 삼각플라스크를 준비하여 깨끗이 씻은 후 완전히 말린다.
2. 두 삼각플라스크를 구분할 수 있도록 표시를 한 후 각 삼각플라스크의 무게를 1mg 까지 측
정한다.
3. 한 삼각플라스크(1)에 2 g 정도의 미지시료를 넣고 질량을 1 mg 까지 측정한다.
4. 또 하나의 삼각플라스크(2)에 약 20 mL의 6 M HCl 용액을 붓고 질량을 1 mg까지 측정한
다.
5. HCl 용액을 삼각플라스크(1)의 미지시료에 가한다. 용액이 튈 수 있으므로 천천히 가한다.
(삼각플라스크에 남아있는 HCl 용액이 없도록 완전히 비운다.)
6. 플라스크를 잘 흔들어 주면서 반응이 완전히 끝날 때까지 기다린다.
7. 삼각플라스크(1) 안에 있는 최종 용액의 질량을 1 mg 까지 측정한다.
Part Ⅱ : 중량법 (Gravimetry)
중량법은 화합물 내의 이온의 몰수를 결정하기 위하여 한 생성물의 질량을 측정하는 분석 방법이다. 이 실험에서는 질량을 알고 있는 미지시료 내의 알칼리 금속의 질량을 결정하기 위하여 사용된다. 중량 분석을 위하여 분리한 생성물은 순수하고 건조해야 한다.
1. 시험관을 준비하여 깨끗이 씻은 후 완전히 건조시킨다.
2. 시험관에 끓임쪽(boiling chip)을 넣고 이들의 무게를 1 mg 까지 측정한다.
3. 시험관에 ~0.6 g 정도의 미지시료를 넣고 질량을 1 mg 까지 측정한다.
4. 후드에서 기체가 더 이상 발생하지 않을 때까지 6 M HCl 용액을 한 방울씩 천천히 가하고
추가로 두 방울을 더 가한다. (이때 HCl 용액을 필요 이상으로 너무 많이 가하지 않도록 주
의한다.)
5. 알코올램프에서 시험관을 서서히 가열하여 (집게를 사용) 시험관 내의 물을 모두 증발시킨
다. 가열을 할 때 시험관은 반쯤 기울여서 시험관의 아래 부분(용액이 차 있는 부분)을 가열
하지 말고 그 위쪽을 가열하도록 한다. 또한 시험관의 입구가 사람이 없는 방향을 향하도록
한다. 너무 급격하게 가열하면 시험관 내의 내용물이 밖으로 튈 수 있으므로 주의한다.
6. 시험관 내의 물이 모두 증발하였는지 확인하기 위하여, 시험관을 알코올램프에서 꺼내어 깨
끗한 다른 시험관 (차갑게 한) 하나를 반응 시험관 입구에 뒤집어서 가져다 댄다. 만약 시험
관에 수증기가 응축된다면 아직 물이 남아 있는 것이므로 알코올램프에서 계속 가열하여 물
을 증발시킨다. (눈에 보이지 않더라도 시험관 입구 근처에 수증기가 남아 있을 수 있으니
충분히 오랫동안 증발시킨다.)
7. 물이 모두 증발한 후에 시험관을 알코올램프에서 꺼내어 실온으로 식을 때까지 기다린다.
8. 시험관 내의 남아 있는 고체 알칼리염의 질량을 1 mg 까지 측정한다.

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