언소열 예비 보고서

소개글

언소열 예비 보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 원리

3. 시약 및 기구

4. 실험 방법

5. 실험시 주의 해야 할 사항

본문내용

분자량 122.13이다. 끓는점(250 ℃) 이하의 온도(100℃)에서 승화한다. 무색의 결정으로, 찬물에는 녹기 어렵지만 뜨거운 물에는 잘 녹는다. 아세톤 에탄올 에테르 등의 유기용매에는 잘 녹으나, 석유 에테르에는 녹기 어렵다.
H =3200KJ/mol
③ Naphthalene(나프탈렌)
▷ 분자식 C10H8. 무색의 휘발성을 지닌 결정으로서 분자량 128, 녹는점80.3℃, 끓는점 217.97℃이며, 비중은 0.975(25℃)이다. 상온에서도 승화하기 쉽다. 공업적으로는 석탄타르 제품으로서도 얻을 수 있다. 물에 거의 녹지 않지만, 유기용매에는 잘 녹는다.
H =1231.8kcal/mol
④
Phenolphthalein(페놀프탈레인)
▷ 산과 알칼리를 구별하는 지시약(指示藥)으로서 알려져 있다. 화학식 C20H14O4. 무색~약간 황색을 띤 백색 결정이며, 분자량 318.33, 녹는점 262~264℃이다. 고온에서는 승화한다. 에탄올에는 녹지만 에테르에는 잘 녹지 않으며, 물에는 거의 녹지 않는다. 산성 용액 속에서는 무색이며, pH 9 정도에서는 홍적색(紅赤色)이 되고, 그보다 pH가 높은 알칼리성 용액에서는 그 색을 유지한다.
⑵ 기구 ; Bomb calorimeter, Pellet press, Oxygen bomb, Fuse wire
Bomb head support stand
4. 실험방법
1) △H를 알고 있는 시료, Benzoic acid와 연소열을 알고자 하는 미지 시료 약 1g정도 를 Pellet press를 이용하여 Pellet을 만든다.
완전히 연소시키기 위해서
2) Fuse wire를 Bomb 속의 Electrode 사이의 거리보다 3cm 정도 많게 자르고 무게를 단다.
시료와 접착해서 연소를 돕는다.
3) Pellet을 연소컵에 넣고 Fuse선을 Electrode 사이에 감는다.
4) Bomb에 물을 1ml 정도 가한다.
물은 연소 시 공기 중의 질소로부터 생기는 질소산화물, HNO3을 흡수하기 위한 흡착제 역할
5) Bomb의 뚜껑을 맞추어 닫고 Bomb와 산소 탱크를 연결한다.
6) 산소를 천천히 주입하여 Bomb를 25atm 정도로 만든다.
40atm 이상은 넘지 않도록 한다.
7) 실온보다 낮은 (1.5℃정도) 물 (2000±0.5)ml를 bucket에 넣는다.
평형에 도달할 수 있는 온도를 정확히 측정하기 위해
(증류수나 다른 물질이 250ppm이상 녹아있지 않는 수돗물을 채운다.)
8) Calorimeter에 bucket을 부착하고 그 속에 bomb를 시료가 흩어지지 않게 조심하면서 내린다. 그런 다음 Bomb 머리에 있는 소켓 속의 두 개의 점화선을 연결한다.
9) 열량계의 뚜껑을 닫고 온도계를 내린다.
10) 측정하기 전에 평형에 도달하도록 5분 동안 교반기를 작동시킨다.
(온도계의 눈금을 소수점 아래 두 번째 자리까지 읽는다.)
11) 5분 동안 1분 간격으로 온도를 측정한다.
12) 점화 버튼을 눌러 bomb에 불을 붙이고 Calorimeter로부터 떨어진다.
약 5초간 버튼을 누른다.
점화스위치 작동 후 잠깐 뒤로 물러나 있는다. - 폭발위험
13) bomb를 점화시키는 동안 bucket온도가 상승하며 처음 몇 분간은 빠르게 상승한다. 그 후 최대치까지 천천히 온도가 상승한다.
14) 최대 온도의 60%지점에서 시간을 잰다. 60%지점이 측정되지 않으면 점화 후 온도를 45, 60, 75, 90, 105초에 읽은 후 전체 온도 상승이 관측된 후 60%지점을 알아내기 위해 눈금 사이를 연결한다.
15) 점화 후 약 4분정도의 급격한 온도 상승 후 reading lens를 이용하여 ‘5분 동안 눈금 변화가 없을 때까지’ 1분 간격으로 온도를 기록한다.
16) 온도를 다 읽은 후 모터를 끄고 belt를 제거한 후 Calorimeter의 커버를 벗긴다.
17) 뚜껑을 열기 전에, 기체의 압력을 낮추기 위해 bomb위의 Knurled knod을 연다.
18) bomb 내부 표면을 세척하고, 세척액은 비커에 담는다.
19) 연소되지 않은 fuse선을 bomb electrode에서 제거하고 그 무게를 잰다.
20) bomb 세척액을 페놀프탈레인을 지시약으로 사용하여 0.1N 농도의 NaOH로 적정한다.
발생한 HNO3의 몰을 계산하기 위해
* Sodium Hydroxide Solution(0.1N) : NaOH 4.0g을 물에 녹여서 1L가 되게 묽힌다.
21) 열량계의 열용량을 결정한다.
22) 나프탈렌으로 반복해서 실험한 후 연소열을 구한다.
▶ 주의 사항
- bomb는 8000cal이상 방출하는 sample을 사용해서는 안된다.
- 초기 산소 압력은 40atm, sample은 1g을 초과하지 않게 한다.
- bomb calorimeter를 항상 깨끗이 하고 긁히거나 떨어뜨리지 않도록 주의한다.
- bomb를 assembling하기 전에 모든 전력 장치의 스위치를 꺼 놓는 다.
- 물을 통해 높은 전류를 걸어주어 bomb의 온도를 일정하게 유지시켜 주기 때문에 물이 가득 차 있는지 확인한다.
- 시료를 점화시킨 후 적어도 15초 정도 작동기에서 물러나고 calorimeter의 꼭대기를 깨끗이 하라.
(폭발은 대부분 꼭대기에서 일어난다.)
- bomb calorimeter의 조작은 explosion과 shock에 의해 위험
- 가스방울이 새어 나온다면 불을 피우지 말 것.
- 열량계를 물 속에 담글 때 기체 거품이 새어 나온다면 발화시키지 말아야한다.
- 미지의 연소성을 가진 물질을 시험할 때는 1g보다 적은 양을 사용해야한다.
- 고전압의 점화장치의 사용은 피한다. 전극 사이의 아크는 전극의 접착을 떨어뜨리게 하며, 뜨거운 기체의 분출을 야기한다.
▶ 산소 탱크 사용법
①탱크 밸브 적당히 열고 주입 25 atm → 탱크 밸브 잠그고 밸브를 연다.
→ 우입 밸브 잠그고 밸브를 연다.
②밸브 잠근 상태에서 관 연결
③주 밸브 천천히 조금씩 연다.
④압력 밸브를 25 atm으로 맞춘다.
⑤실험 후 주 밸브와 압력 밸브를 잠근다.
⑥나머지 밸브 열고 bomb 위 부분을 열어준다. (압력 차이에 의해)

키워드

연소열,   봄베이,   측정,   물리화학,   열역학,   법칙,   엔탈피