[물리화학실험]전기전도도 측정

소개글

[물리화학실험]전기전도도 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ.실험목적
Ⅱ.실험기구 및 시약
Ⅲ.실험이론 및 원리
Ⅳ.실험과정
실험결과
참고문헌

본문내용

적용할 수 있다. 298.15K에서 물에서의
AgCl의 용해도를 구하고자 한다. 아래의 식으로부터
용액이 묽으므로
실험에 의하면 포화 AgCl용액의 비전도도는 3.40×10-8Ωm-1이다. 그러나 물
은 약전해질이므로 물(물의 k는 1.60×10-8Ωm-1)에 의하여 생기는 기여는
빼야한다. 따라서
k(AgCl) = 3.40×10-8 - 1.60×10-8 = 1.80×10-8Ωm-1
그리고 Λ0=1.372×10-2Ω-1당량-1m2이다. 결국은 다음과 같아지게 된다.
AgCl은 1:1 전해질이므로 ℓ당 당량수는 ℓ당 몰수와 같다. 따라서 용해도적
Ksp는 다음과 같이 주어진다.
3) 반응속도론
▶어떤 경우에 있어서 화학반응의 속도는 시간의 함수로서의 용액의 전도도로
나타낸다. 이 실험에서 반응물이나 생성물은 센 전해질이 되어야 한다.
NaOH의 존재에서 에틸초산염의 비누화는 그러한 예가 된다.
이것은 2차 반응인데 반응속도론적 분석을 하면 다음과 같다 반응속도상수k
는 다음과 같이 주어지는데
여기서 [A]0는 반응물중의 처음 농도이고 C0, C 및 C∞는 각각 t= 0, t=t 및
t = ∞에서의 용액의 전도도이다. 반응이 진행됨에 따라 NaOH가 더 소비되
고 전도도가 점차 감소하게 된다. 속도상수 k 는 (C0-C)/(C-C∞)대 t의 도표
를 그리면 구해진다. 직선의 기울기는 k[A]0가 된다.
Ⅳ.실험과정
① NaCl 용액을 묽힘법에 의해 0.02M, 0.01M, 0.005M, 0.0025M, 0.00125M
5가지의 묽힘 용액 250ml을 제조한다.
ex)
② NaOH 용액을 묽힘법에 의해 0.05M, 0.025M, 0.0125M, 0.00625M,
0.003125M 5가지의 묽힘 용액 250ml을 제조한다.
ex)
③ CHCOOH 용액을 묽힘법에 의해 0.05M, 0.025M, 0.0125M, 0.00625M,
0.003125M 5가지의 묽힘 용액 250ml을 제조한다.
ex)
④ 묽은 용액에서 진한 용액 순으로 실험하고, 전기전도도 미터기를 증류수로 씻지 말고, 다음 용액으로 씻어서 실험한다.
⑤ 전기전도도 미터기를 이용하여 전기전도도와 저항과 온도를 측정한다.
Ⅴ.실험결과
Ⅴ.실험결과
Ⅴ.실험결과
Ⅴ.실험결과
(1) 계산방법
① 비전도도(k) = 1 / 저항도 (mΩ/cm)
② 당량 전도도
Λ = 당량전도도
k = 비전도도
Veq = 당량을 포함한 용액의 부피(㏄)
C = 농도 (당량/ℓ)
(2) 실험결과
① NaCl
농도
(M)
전도도
(mS/m)
저항도
(Ωm)
온도
(℃)
비전도도
(k)
당량전도도
(Λ)
0.00125
18.42
54.3
20
0.000184
147.33
0.0025
31.8
31.5
19.7
0.000317
126.98
0.005
62.1
16.13
19.7
0.00062
123.99
0.01
104.4
9.58
19.8
0.001044
104.38
0.02
218
4.59
19.7
0.002179
108.93
② NaOH
농도
(M)
전도도
(mS/m)
저항도
(Ωm)
온도
(℃)
비전도도
(k)
당량전도도
(Λ)
0.003125
64.3
15.57
19.2
0.000642
205.52
0.00625
122.7
8.15
19.3
0.001227
196.32
0.0125
214
4.69
19.6
0.002132
170.58
0.025
419
2.39
19.5
0.004184
167.36
0.05
933
1.072
19.9
0.009328
186.57
③ CH3COOH
농도
(M)
전도도
(mS/m)
저항도
(Ωm)
온도
(℃)
비전도도
(k)
당량전도도
(Λ)
0.003125
10.76
91.3
18.6
0.00011
35.05
0.00625
12.71
78.9
18.8
0.000127
20.28
0.0125
17.78
56.3
19.2
0.000178
14.21
0.025
24.1
41.5
19.3
0.000241
9.64
0.05
35.3
28.4
19.3
0.000352
7.02
Ⅵ.고찰
이번이 두 번째 실험이다. 비교적 쉬운 실험이었지만 용액을 만드는데 시간이 많이 허비되었다. 분석화학 실험에서도 많이 한 것이었는데 여전히 기초가 많이 부족한 것도 있었고, 상당히 작은 양을 다루다 보니 시간이 많이 허비된 것 같다. 이번 실험은 지난 실험하고는 다르게 많이 생소한 내용이었다. 물리화학시간에 전기전도도라고 듣긴 들어봤지만 정확히 어떤 개념인지 잘 몰랐다. 실험 보고서를 쓰면서 더 깊이 알게 된 것 같다. 특히 전기전도도 미터기는 처음 보는 것이라 사용법이 생소했다. 실험을 통해 미터기를 사용하기 전에 표준상태로 셋팅해야 한다는 것을 알게 되었고, 미터기가 작은 흔들림과 농도의 변화에 민감하게 반응한다는 것도 알게 되었다.
실험을 통해 알게 된 몇 가지를 정리해 보면...
전기전도도는 이온의 수와 이온의 전하와 이온의 이동속도에 비례한다. 정확한 실험값은 아니겠지만, 3가지 용액에서 용액의 농도가 진해질수록 전기전도도가 커지는 경향이 있다. 그리고 전기전도도와는 반대로 저항은 용액의 농도가 진해질수록 작아지는 경향이 있다. 그리고 전기전도도는 온도에 가장 큰 영향을 받기 때문에 온도를 일정하게 유지해야한다. 실험 중에는 온도가 계속적으로 변해서 오차가 생긴 것 같다.
실험 방법에 있어서 중요한 것은 실험의 순서인 것 같다. 진한 용액부터 실험하는 것이 아니라 묽은 용액부터 실험해야한다. 진한 용액부터 미터기로 측정하면 이온의 일부가 다음 용액에 들어가 용액의 농도가 진해져서 오차가 생길 수 있기 때문이다. 그래서 오차를 줄이기 위해 묽은 용액부터 미터기로 측정해야 한다. 그리고 씻을 때에도 증류수를 사용하는 것이 아니라 다음에 사용할 용액으로 씻는 것이 오차를 줄이는 방법이다.
실험을 하면서 느끼지만 늘 세심한 것에 주위를 기울여야할 것 같다.
다음 주의 실험이 기대된다.^-^
Ⅶ.참고문헌
◆ 물리화학, P.W Atkins 8/E
◆ 물리화학, Raymond Chang 1999
◆ 물리화학실험, 대한학회지 2002
◆ 물리화학 실험, Salzberg, H. W(형설출판사)
◆ 네이버 백과사전

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전기전도도,   비전도도,   저항도,   당량전도도