[일반화학실험] 기체상수의 결정

소개글

[일반화학실험] 기체상수의 결정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Title
2. Date
3. Object
4. Apparatus & Reagents
5. Theory
6. Procedure
7. Data &　Result
8. Discussion
9. Reference

본문내용

O3을 가열하면 산소 기체와 고체 상태인 KCl로 변한다, 따라서 고체의 질량 감
소량을 측정하면 발생된 산소의 몰수를 계산할 수 있다. MnO2은 이 반응에서촉매로
작용하여 산소기체 발생을 촉진시킨다. 이 실험에서 발생된 산소 기체의 부피는 산
소기체에 의해서 밀려나간 물의 부피로 계산한다. 압력은 O2의 부분 압력을 식에
대입하게 된다. 이 부분 압력을 구할 때 대기압과 물의 증기압 차이로 구하게 된다.
용기 내부와 외부가 단절되어 있지 않기 때문에 내부와 외부의 압력이 같고 측정해
서 알 수 있는 값은 용기 내부의 부피와 대기압, 용기 내부에 있는 산소의 질량, 기
체의 온도를 알 수 있는데 이 중 대기압이 용기 내부 압력과 같지만 용기 내부에도
수증기가 존재 하게 되므로 만약 대기압을 실험에 사용하여 발생한 기체의 압력과
같다고 한다면 실제보다 발생한 기체의 양이 많아져서 오차가 발생하게 된다. 그
오차를 보정하기 위해 수증기의 압을 제거하는 것이다,
실험에서 나온 값으로 구한 기체 상수의 값은 0.0717 L·atm / mol·K 이 나왔다.
이론값과의 오차율은 12.67%가 나왔다,
오차의 가장 큰 원인은 산소기체가 이상기체의 행동에 따르지 않기 때문이다.
이상기체의 경우 부피와 무게가 없고, 분자의 운동은 완전 탄성으로 반발력과 인
력이 존재하지 않는 상태를 가정하는데, 실제기체는 부피와 (매우 작지만)무게가 있
고 분자끼리 반발력과 인력이 있기 때문에 이상기체 상태 방정식을 만족시키지 못
한다. 이를 실제기체에 적용하기 위해서는 기체 간의 분자간 인력이나 반발력을 보
정하는 계수와 분자 자체의 부피를 보정하는 계수가 포함되어 있어야 한다.
시료가 들어간 시험관을 거의 수평으로 세우면서 시료를 시험의 벽을 따라 넓게
퍼지도록 하고 서서히 가열해야 산소가 급격히 생성되지 않는다. 하지만 시료가 뭉
쳐진 곳이 있었고 가열 또한 전체적으로 이루어지지 않아 산소가 급격히 생성되는
데 부피에 영향을 주어 오차에 영향을 주었을 것 같다.
기체부피측정장치에서는 용기 내의 압력을 일정하게 하기 위해 조절할 때, 육안으
로 맞춰야 하기 때문에 부정확하게 조절되어 오차에 영향을 주었을 거 같다.
9. Reference
일반화학 / Oxtoby Freeman Block / 청문각 / 1998 / P167~183
일반화학 / MASTERTONHURLEY / 자유아카데미 / 2002 / P147~155

키워드

일반화학,   기체상수,   기체상수의 결정,   기체 상수