분자량 측정

소개글

분자량 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. INSTRUCTION - - - 1
1-1. 물질의 상태
1-2. 기체의 법칙
1-3. 기체와 휘발성 물질의 분자량 측정
1-4. Victor Meyer 법
1-5. 관련 물리상수

2. EXPERIMENTAL - - - -15
2-1. 기구 및 시약
2-2. 실험 절차

3. RESULTS ＆ DISCUSSION - - - -17
3-1. Raw data
3-2. Raw data 처리
3-3. 이론값과 실험값 비교
3-4. Discussion

4.REFERENCES - - - - - -20

본문내용

있는 공기를 팽창시킨다. 구멍이 뚫려 있는 쪽 끝을 조그만 비커 속에 들어 있는 실험할 물질 속에 집어 넣는다. 작은 공이 식음에 따라서 시료가 조금 공 속 으로 빨려 들어간다. 공에 에테르를 한 방울 떨어뜨려 놓으면 더 빨리 채울 수 있는데 에테르가 증발하면 공이 냉각되므로 시료가 빨려 들어가는 것이 촉진되기 때문이다. 빨려 들어간 액체를 약간만 끓인 다음에 구멍을 다시 시료 속에 넣었다. 보통은 한번만 이렇게 가열하면 실험하기에 충분한 양의 시료를 작은 공속에 넣을 수 있었다. 너무 많이 들어간 경우에는 약간 가열하여 제거 할 수 있었다. 우리는 이번에 시간적 제약과 위험성을 고려하여, 유리공의 제작은 생략하고 이미 만들어진 공을 가지고 실험을 진행하였다. 적당한 양이 채워지면 소형버너의 뜨거운 불꽃 속에 넣어 가열하여 구멍을 밀봉한다. 필요한 시료의 양은 기체뷰렛의 부피와 시료의 분자량에 따라 다르다. 분자량을 미리 알고 있으면 실험에 필요한 양을 계산 할 수 있었다. 실험을 할 때 에는 증발관의 마개를 열어놓고 2-3분간 바깥 통에 있는 물을 맹열하게 끓였다. 그런 다음 시료를 백금 고리에 걸은 채 파괴 장치 전부를 제자리에 넣고 기체 뷰렛 속의 물의 높이를 읽었다. 수면은 기체 ,뷰렛의 꼭대기 가까이 있어야 하며, 수면의 높이는 수준 맞추는 물통의 물 높이와 기체 뷰렛의 물의 높이를 같게 하고 읽어야 했다. 이렇게 해야만 기체의 압력이 대기압과 같아지기 때문이었다. 수면의 높이가 일정해지면 수면의 높이를 기록한 후 시료가 들어있는 작은 공을 깨뜨렸다. 시료액체가 증발하면 공기가 뷰렛 속으로 밀려 들어갔다. 증발하는 동안에는 수준 맞추는 물통을 뷰렛과 물통의 수면이 같아지도록 낮춘다. 더 이상 수면의 변화가 없으면 수면의 높이를 읽었다. 수면의 원래의 높이와 최후의 높이의 차이가 대기압과 관측된 온도 하에서 배제된 공기가 차지하는 부피이다. 기체의 부피가 일단 최대치에 달한 다음에 다시 감소하기 시작하면, 이는 시료의 일부가 뷰렛의 연결부들을 통과하여 재 응축 하고 있다는 증거이다. 따라서 이런 경우에는 계산에 최대 부피를 기체의 부피로 사용하였다. 대기압은 기체의 부피를 재고 난 후에 읽었다. 부피 측정이 끝나면 실험을 다시 시작하기 전에 증발관 속에 긴 유리관을 넣고 아스피레이터를 써서 1-2분 동안 감압하여 안에 들어 있는 증기를 전부 제거해 주었다.
3.RESULTS ＆ DISCUSSION
3 - 1 . Raw Data
Table 2 . 실험 값
(1) 실험결과
구 분
처음 유리공의 질량(g)
시약 + 유리공(g)
시약의 질량(g)
발생한 기체의 부피
에테르
0.338g
0.446g
0.108g
11.7㎖
클로로 포름
0.333g
0.446g
0.113g
11.6㎖
Table 2는 실험시간에 실험을 통해 얻은 Data값을 기록해놓았다.
3 - 2 . Raw Data 처리
3-2-1. 에테르
　⇒
Mw =
WRT
=
0.108×0.082×(100+273.15)
=282.445
PV
1×0.0117
3-2-2. 클로로포름
　⇒
Mw =
WRT
=
0.113×0.082×(100+273.15)
=172.88
PV
1×0.020
3 - 3 . 이론값과 실험값 비교
Table 3. 이론값 ＆ 실험값
구 분
이론값
실험값
에테르
74.12
282.445
클로로 포름
119.38
172.88
Table 3은 에테르와 클로로포름을 실험을 통해 구한 분자량 값과 이론값을 비교해 보았다. 비교 결과 이 론 값과는 상당한 차이가 있음을 표를 통해 알 수 있다.
3-4. Discussion
이번 실험은 유리 공을 제작해야했기 때문에 매우 조심스럽게 해야 하는 실험이었는데, 실험의 유연성을 위해 미리 제작된 유리 공을 이용하여 한결 수월하게 실험을 진행할 수 있었다. 또한 이론적으로는 이해가 됐지만 과연 실험을 제대로 할 수 있을까 걱정했는데, 조원들과 협심해서 무난히 실험을 할 수 있었다.
시료를 유리 공에 넣는 과정에서 시료가 휘발성이 강하다 보니 화재의 위험이 있었다. 이 부분은 사전에 반드시 숙지하고, 유의해서 실험에 임해야겠다고 생각했다.
그리고 걱정했던 빈 유리 공에 에테르를 채우는 부분은 의외로 쉽게 넘어 갈수 있었다. 이번 실험의 결과를 보면 이론값과 실험값이 크게 다르다는 것을 알 수 있다. 이런 결과가 나오게 된 원인으로는 첫째 시료를 채취하고 무게를 재는 과정에서 정확하지 못했던 것 같다. 또한 유리 공 부분에 시료를 넣은 다음에는 손으로 공 부분을 만지지 말아야 하는데, 무심결에 자꾸 손으로 만지는 바람에 시료가 넘치는 잘못을 범했었다. 실험을 하면서 이 부분은 많은 주의가 필요하다는 생각을 했다. 그리고 둘째로는 파괴 장치를 사용하지 않고 직접 손으로 유리 공을 깨트려 넣은 것이 오차의 가장 큰 원인이라고 생각된다. 파괴 장치를 사용하지 않고 직접 유리 공을 넣는 과정에서 공기가 함께 들어가다 보니 들어간 공기만큼의 분자량이 더 생겼고, 따라서 뷰렛의 부피가 커졌다고 생각된다. 실험을 하면서 이론값에 근접한 값을 얻고 싶었는데, 파괴 장치가 없이 실험을 해야 했던 부분은 이번 실험에서 가장 큰 아쉬움으로 남는다.
분자량을 측정 하는 다양한 방법을 숙지하지는 못했지만 빅터마이어를 이용하여 측정하는 한 방법을 정확히 숙지한 것이 이번실험의 수확이라고 생각된다.
조장으로서 좀더 공부를 많이 해서 실험에 임했어야 했는데, 준비가 소홀했던 점이 아쉬움으로 남는다.
4.REFERENCES
(1)Darrell D. Ebbing, “일반화학”, 교보문고,P146, 96.
(2)Castwllan, “물리화학”, 휘중당,P243, 86. 1.
(3)H.D. Crockford/ H.W. Baird,“물리화학실험”, 탐구당,P187, 94. 1.
(4)Raymaond Chang, “물리화학”, 형설 출판사, 96.
(5)김정림, “물리화학실험”, 자유 아카데미, chap. 21, 2000.
(6)김현식.“원색대백과사전”,1stEdition,동아출판사,서울,P.244,1988.
(7)김성규, “물리화학실험”, 대한 화학회, 청문당, 부록 2-1, 1996.

키워드

빅터마이어,   기체법칙,   보일의 법칙,   샤를의 법칙,   이상기체,   분자량측정