분몰랄 부피 측정 ( NaCl-H2O계 )

소개글

분몰랄 부피 측정 ( NaCl-H2O계 )에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 제목

2. 실험일자

3. 실험목적

4. 이론적 배경

5. 시약 및 기구

6. 실험 방법

7. 결과 및 DATA 처리

8. 토의 및 고찰

9. 참고문헌

본문내용

의 데이터에서 어느 것이 정확한 무게라고 볼 수 없기 때문이다.
③ 실내 온도 측정 상에 문제가 있었다. 이 실험에서 실내온도가 18.9℃라는 기 준하에서 실험을 실시하였다. 실내 온도를 측정하는 이유는 공기의 무게를 측정하기 위해서이다. 공기의 무게를 구하기 위해서는 먼저 공기의 밀도 공 식을 알아야 한다. 앞부분에서 설명한 것처럼 공기의 밀도는 실내 온도 값에 영향을 받는다. 즉, 실내온도가 증가할수록 공기의 밀도는 감소된다. 다음으 로 이 밀도를 이용해 공기의 무게를 계산한다. 결국, 실내온도는 공기의 무 게에 영향을 준다. 다시 말하면 실내 온도가 올라가면 공기의 밀도는 감소하 게 되고, 공기의 밀도가 감소하면 공기의 무게 역시 감소하게 된다. 이로 인 해, 실내온도 측정은 정확해야 하며, 실내 온도를 일정하게 유지하여 실험을 해야 올바른 데이터 값을 구할 수 있다. 그러나 실내온도를 정확하게 측정하 기란 쉽지 않은 일이다. 정밀한 온도계가 있어야 함은 물론, 주위에서 인위 적으로 열을 가하지 않아야 정확한 온도 측정이 가능하다. 환기를 위해 창문 을 열어놓는다던지 주위의 열 및 사람의 체온 등이 작지만 실내온도를 일정 하게 유지하지 못하게 하는 원인이 된다. 그리고 온도계도 정밀하지 못할뿐 더러 항온조에서 그리 멀리 떨어져 있지 않음을 감안해 볼 때 실내 온도 측 정이 정확하지 않았음을 생각해 볼 수 있다. 이로 인해 공기의 밀도값에도 영향을 주게 된다. 결국 이 실내 온도 문제 또한 플라스크 무게 측정에 어느 정도 오차로 작용하였을 것으로 생각된다.
④ NaCl이 제대로 용해되지 않았을 것으로 생각된다. NaCl이 증류수에 모두 들 어가지 않고 미량의 NaCl이 플라스크 밖으로 빠져나간 걸로 생각된다. NaCl 용액 + 플라스크 무게에서 증류수 + 플라스크 무게를 빼면 용질로 사용한 NaCl의 무게와 같아야 하지만, 계산을 해보면 소수점 단위로 볼 때 소수점 2~3째 자리 정도 오차가 발생하는 것을 볼 수 있다. 이는 질량보존의 법칙에 어긋났음을 보여준다. 그러나 실제로 100% 정확하게 시료를 넣기에는 무리가 있기 때문에 어느 정도 오차를 최소화 할 수는 있어도 완벽하게 제거하기란 어렵다. 이로 미루어 짐작해 볼 때 NaCl을 증류수에 넣는 과정에서 미량의 NaCl이 흘러나갔을 것으로 생각된다.
이번 실험은 실험의 전반적이 이해가 없다면 아주 어려움 실험이다. 실험에 관 한 전반적인 내용과 데이터 분석에 관한 내용 등을 다시 한 번 되짚어 보겠다.
① 실험 중에 제기된 2가지 실험 방법에 대해서 많은 고민이 있었다. 일반적으 로 알고 있는 것이 플라스크에 담긴 증류수 내에 바로 NaCl을 넣는 방법이고 다른 하나는 그 전에 증류수는 모두 버리고 NaCl을 용해시킨 증류수를 넣는 것이었다. 솔직히 말해서 실험 준비가 제대로 되지 않은 것이 사실이지만, 실험교재를 읽어보면 그에 대한 정확한 설명이 되어 있지 않아서 초반에 이 로 인해 많은 어려움이 있었다. 일단 우리조는 첫 번째에 언급한 실험방법을 토대로 실험을 실시하였다. 두 번째 방법을 쓰게 되면 증류수의 질량을 측정 하는 의미가 없다고 생각하고 첫 번째 방법을 택하게 되었다.
② 이번 실험은 측정값 수치가 0.0001에도 매우 민감하게 데이터가 바뀌는 것을 볼 수 있다. 즉, 정확한 질량 측정에 관해서이다. 참고로 EXCEL 프로그램을 사용하여 데이터 분석을 한 결과 NaCl 무게값이 소수점 0.0001에서 0.001 정 도에서도 분몰랄 부피가 증가 및 감소하는 것을 볼 수 있었다. 이번 실험은 무게 측정값이 매우 부정확한 부분이 많아서 이번에 분석한 데이터도 오차가 상당한 것으로 생각된다.
③ NaCl의 용해도를 잘 생각하여 NaCl 용액을 만들어야 한다. 즉, 증류수에 NaCl을 첨가할 때 용해도에 따라 적당히 넣어줘야 NaCl이 제대로 녹아서 실 험을 할 수 있다. 25ml 플라스크에 들어 있는 증류수에 NaCl은 대략 1g이하 정도 넣어서 하는 것이 가장 무난하다. 참고로 25℃에서 용해도는 약 35% 정 도이다.
④ 이번 실험에서 겉보기 부피란 개념이 나타난다. 밑의 그림을 보면 그에 대한 이해를 쉽게 할 수 있다.
겉보기 부피란 물질의 실제 부피가 아닌 측정으로 보이는 부피를 말한다.
여기서 겉보기 분몰랄 부피에 대해 좀 더 파고들어보자. 분몰랄 부피는 용 액 중의 한 성분이 전체부피에 기여하는 부피를 말한다. 그런데 이 외에 몇 번 더 실험을 실시했었는데 그 때 겉보기 몰랄 부피가 (-) 부호를 가지는 경우가 나타나기도 했다. 사실 부피가 (-) 가 될 수 있을까 하는 생각을 아 무리 해봐도 될 수가 없었다. 겉보기 몰랄 부피의 계산 공식을 분석해 본 결과, 용액의 밀도가 커지게 되면 값이 작아져 (-)의 값을 가지게 되는 경 우가 발생한다. 이 용액의 밀도는 용액의 무게가 커질수록, 부피가 작아질 수록 큰 값을 갖게 된다. 위의 데이터를 참조하면 NaCl 수용액 무게 값이 큰 것일수록 플라스크의 부피(즉, 증류수의 정확한 부피)도 상대적으로 큰 것을 볼 수 있다. 그런데 4와 5의 결과를 보게 되면 5번째 실험의 NaCl 용 액의 무게가 4번째 실험의 것보다 상대적으로 크지만 플라스크의 부피 값은 상대적으로 작다. 2와 5의 실험결과를 비교해봐도 마찬가지이다. 결국 플라 스크의 부피값을 정확히 측정해주지 않으면 (-)의 값이 나오거나 상대적으 로 동떨어진 값을 가지게 된다. 이번 실험에서 5번 데이터가 상대적으로 동 떨어진 값이 나왔다. 이 데이터를 오류로 두고 회귀분석 데이터에 포함시키 지 않았음을 밝힌다.
⑤ 아직 해결하지 못한 부분이 있는데, 을 축으로 두는 이유를 정확하게 파악하지 못했다. 먼저 과 을 축으로 했을 때의 각각 그래프를 나타 낸 것이다.
<을 축으로 했을 때의 그래프 >
<을 축으로 했을 때의 그래프 >
일단 개인적으로 분산 및 표준편차를 여기에 적용시켜 축을 으로 한 것 이라 생각하고 각종 자료를 찾아 분산 및 표준편차 개념을 여기에 적용시켜 보려고 했지만, 잘 되지 않았다. 결국 여기에 대한 의문을 풀지 못하고 다음 기회를 통해 이 의문을 풀어갈 생각이다.

키워드

분몰랄,   부피,   NaCl-H2O,   물리화학실험,   물리화학,   실험