몰랄부피 측정 실험(결과레포트)

소개글

몰랄부피 측정 실험(결과레포트)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

ABSTRACT
CONTENTS
1. INTRODUCTION
1.1 실험목적
1.2 실험이론
1.3 실험주의사항
1.4 시약의 특성
1.5 실험물리상수
2. EXPERIMENTAL
2.1 기구 및 시약
2.2 실험절차
3. RESULTS
3.1 Raw data
3.2 Results
4. DISCUSSION
5. REFERENCE

본문내용

93-78.7895
= 110.8035(g)
② 용액의 몰랄농도(m)
(NaCl 분자량 : 22.99+35.453 = 58.443 , 용매 : 증류수)
Table 5. 용액의 몰랄농도(m)
1
2
3
4
5
용액의 몰랄농도(mol/kg)
2.8941
2.1466
1.4081
0.6954
0.3443
ex) 1번 플라스크
③ 용액의 밀도(ρ)
Table 6. 용액의 밀도(ρ)
1
2
3
4
5
용액의 밀도(ρ)
1.1063
1.0748
1.0504
1.0226
1.0123
문헌값, ρs
1.117
1.087
1.057
1.028
1.012
ex) 1번 플라스크
④ 겉보기 몰랄부피()
(ρ : 20℃, 1기압에서의 용액의 밀도, : 20℃, 1기압에서의 증류수(용매)의 밀도,
m : 용액의 몰랄농도, : NaCl의 분자량)
Table 7. 겉보기 몰랄부피()
1
2
3
4
5
겉보기 몰랄부피()
19.0036
21.1149
20.2827
22.7772
17.2049
ex) 1번 플라스크
3.2.5 자료 처리
①
Table 8.
1
2
3
4
5
1.7012
1.4651
1.1866
0.8339
0.5868
ex) 1번 플라스크
② vs 의 그래프
Figure 2. vs 의 그래프
기울기는 0.6171이고 y절편은 19.36이다.
③
그래프의 직선의 기울기는 이지만, 다음의 관계식도 성립한다.
따라서 그래프의 기울기를 로 나누어 를 구한다.
Table 9.
1
2
3
4
5
0.1814
0.2106
0.2600
0.3700
0.5258
ex) 1번 플라스크
④ (용질)
값을
에 넣어 각 용액에 대한 를 구한다. (여기서 이다.)
Table 10.
1
2
3
4
5
19.5286
21.5670
20.6488
23.0345
17.3860
ex) 1번 플라스크
= 19.0036 + (2.8941)(0.1814)
= 19.5286
⑤ (용매)
를 이용해 각 용액에 대하여 를 구한다 (여기에서 이다.)
( : 순수한 용매 1mol의 부피, ,
)
Table 11.
1
2
3
4
5
18.0151
18.0250
18.0332
18.0393
18.0414
ex) 1번 플라스크
4. DISCUSSION
이번 실험은 조성을 미리 알고 있는 용액(NaCl용액)을 이용해 몰랄부피를 측정하는 실험이었다.
분몰랄부피는 용액중의 한 성분이 전체부피에 기여하는 부피를 말하며, 겉보기 부피란 물질의 실제 부피가 아닌 측정으로 보이는 부피를 말한다. 이번실험에서는 부피의 변화량을 토대로 하므로 동일온도와 같은 압력에서 실험을 해야 했다. 그래서 우리는 온도를 맞추기 위해 항온조를 사용하여 20℃를 유지하면서 실험을 하였다. 여기서 압력은 실험실 압력을 대기압이라 가정하고 실험을 하였다.
실험 데이터로부터 플라스크의 부피, 질량, 용액의 몰랄농도, 밀도를 구하여 겉보기 몰랄부피를 구하였다. 좀 더 자세한 결과를 얻기 위해 겉보기몰랄부피 대 몰랄농도의 제곱근 값에 대한 그래프를 그려보았다. 그래프의 기울기가 일정하지 않아 평균 기울기 값을 구하였다. 이 기울기 값을 이용해 각 용액에 대한 와 를 구해보았다. 간단한 플라스크의 무게, 시료의 무게와 용액이 담긴 플라스크의 무게를 통해 많은 값을 구해볼 수 있었다.
실험 결과 농도가 감소할수록 대체적으로 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 이론적으로는 NaCl의 농도가 증가하는 폭에 따라 분몰랄부피 또한 비슷한 폭으로 증가해야 하는데 실험 결과 그래프는 그러지 못하였다. 용액의 온도가 유지되지 못하였기 때문에 그래프에 오차가 생겼을 것이라 생각된다. 실험의 오차는 대부분 온도에서 발생하였다고 예상해 볼 수 있고 오차는 거의 온도 유지가 잘 되었는지에 따르는 것 같다. 플라스크를 항온조에서 꺼낸 다음에 증류수를 더 넣고 무게를 측정하게 되는데 이때 용액의 온도가 달라지게 된다. 데이터를 구할 때 온도의 영향이 중요하므로 일정한 온도를 유지시켜야 한다. 따라서 온도 평형을 맞추기 어려우므로 최대한 빨리 무게를 측정해야 한다.
실험 결과 데이터에서도 또한 많은 오차가 발생하였다. 오차의 원인에는 다음과 같은 원인이 있다.
용량 플라스크에 NaCl용액을 만들 때 정확히 부피 표지선까지 증류수를 채워야 하는데 정확히 채우지 못하였다. 시료의 정확한 무게를 잴 수 없었고, 또 시료를 플라스크에 전부 넣어 녹이지지 못하였다. 또한 플라스크의 겉부분에 있는 수분과 플라스크 안쪽 표지선 위에 있는 수분을 제거해야하는데 휴지가 끝부분까지 들어가지 못해 전부 제거하지 못하였다. 오차를 줄이기 위해서는 부피 표지선까지 증류수를 정확히 채우고 시료의 무게를 정확히 재어 모두 녹여야 하며, 제거해야할 수분을 모두 제거해야 한다. 물방울의 무게는 적지만 어느 정도 데이터에 영향을 주게 된다.
플라스크의 부피를 구할 때 6번 플라스크를 이용하였는데 플라스크마다 무게와 부피가 약간 차이가 나게 되므로 오차가 발생하였다. 우리가 사용한 플라스크는 100ml 용량 플라스크였는데 모두 크기가 조금씩 달랐다. 이것도 오차의 주된 원인이라고 할 수 있다. 좀 더 정확한 플라스크의 부피를 구하기 위해서는 각각의 플라스크 무게를 구해 실험데이터를 얻어야 한다.
이번 실험의 결과 리포트를 쓰면서 이해하지 못한 개념들이 많아 어려움이 많았다. 위의 오차의 원인 이외에도 많은 오차의 원인이 있을 것이라 예상된다. 그리고 식이 유도되는 과정과 의미에 대해 앞으로도 많이 생각해보고 이해할 수 있도록 노력해야겠다. 또한 자료처리 과정에서 겉보기몰랄부피 대 몰랄농도의 제곱근 값에 대한 그래프를 그려보았는데, 몰랄농도의 제곱근 값을 이용하는 이유를 파악하지 못하였다. 비록 이번 실험 이론에 대해 이해하지 못한 부분이 많았지만 몰랄부피를 계산하면서 그 동안 배운 내용을 되새겨 보고, 새로운 내용도 많이 배울 수 있어서 뜻 깊은 시간이 되었다.
5. REFERENCE
1. H.S.Shin. "Fundamental Chemical Engineering Laboratory Manual" 이대수, 이연식 편저
2. 그래프 그리는 프로그램을 이용한 그래프 데이터
Figure 3 vs 의 그래프

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