[일반화학실험] 기체상수의 결정 : 이상기체 상태방정식을 이해하고 이를 이용하여 일정한 양의 산소와 이산화탄소를 발생시키는 실험을 통해서 기체 상수의 값을 결정

소개글

[일반화학실험] 기체상수의 결정 : 이상기체 상태방정식을 이해하고 이를 이용하여 일정한 양의 산소와 이산화탄소를 발생시키는 실험을 통해서 기체 상수의 값을 결정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

일반화학실험 - 기체상수의 결정

1. 실험 목표

2. 이론
1) 이상기체 상태방정식
2) 화학 반응식

4. 실험 기구 및 시약

5. 실험 방법
1) 산소 기체
2) 이산화탄소 기체

6. 실험 결과 및 분석

7. 결론 및 오차의 원인

9. 참고 문헌

본문내용

선택해야 한다. 기체와 액체의 어떤 성질을 고려하여 액체를 선택해야 하는가?
- 실험에서 기체의 부피를 액체를 통해서 측정한다. 이때 생성된 기체가 액체와 반응하거나 잘 용해된다면 실제 부피보다 실험값이 작게 측정될 수 있다. 따라서 기체에 따라 액체를 잘 선택해야 한다.
Q2. KClO3와 NaHCO3를 사용한 실험에서 얻은 기체 상수 값이 다른 이유는 무엇이겠는가?
- 우리가 실험에 사용한 기체는 이상기체가 아니므로 PV = nRT 가 정확하게 일치하지 않는다. 원래는 기체분자간의 인력과 자체 부피를 고려해 주어야 한다.
- 실험 장치는 고무마개와 고무관으로 연결하여 사용한다. 이러한 연결 부위에서 기체가 새어 나가 측정된 부피가 실제 반응을 통해 생성된 부피보다 적을 수 있다.
- 거의 모든 정량적인 실험에서 공통적으로 발생하는 오차의 원인인 측정오차가 이 실험에서도 존재하였을 것이다.
- 실험2의 경우 반응에서 생기는 NaOH는 강한 조해성을 가지고 있기 때문에 수증기를 흡수하여 실제 반응한 양보다 더 적응 양을 반응에 사용한 것처럼 측정 될 수 있다. 따라서 이번 실험에서 기체 상수가 실제 이상기체상수 보다 크게 측정된 것이다.
- 실험2의 경우 CO2기체는 소수 이지만 물에 녹아 탄산형태로 존재 할 수 있으므로 물의 부피가 줄어들 수 있다.
Q3. 이 실험에서 시약병 속에 발생한 기체의 부분압력은 대기압과 수증기의 증기압의 차이로 계산하였다. 이런 계산이 가능한 것은 어떤 이유 때문이고, 어떤 경우에 그런 계산이 가능하겠는가?
- 대기압과 수증기의 증기압의 차이를 이용해 기체의 부분압력을 구하려면, 집기병 속의 수증기가 포화상태이여야 한다. 집기병이 충분히 작고, 충분한 시간 식혀주었으므로 이 조건을 만족 시킬 수 있다.
Q4. 시험관이 실온으로 식기 전에 부피를 측정하면 실험 결과에 어떤 영향이 있겠는가?
- 시험관을 충분히 식히지 않으면 온도를 대신 측정하는 액체와 실제 반응으로 생성되는 기체 사이의 온도차이가 생길 수 있다. 이는 액체가 일반적으로 (특히 물은) 비열이 기체보다 훨씬 크기 때문이다. 따라서 기체의 온도가 실제보다 낮게 측정되어서 샤를의 법칙에 의해 계산된 생성된 기체의 양은 실제 기체의 양보다 많게 되므로 실제보다 기체상수가 높게 측정될 것이다.
실험 장치 모습 사진
9. 참고 문헌
[1] 대한화학회, 표준일반화학실험, 6th ed; 천문각 : 서울, 2005;pp63~67

키워드

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