[화공기초이론및실험] 기체상수의 결정

목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion

본문내용

(2) 사용한 실험도구
- 500ml 비커
- 250ml 눈금실린더
- 시험관
- 시약병
- 파라필름
- 알코올램프
- 전자저울
- 핀치클램프
(3) 실험순서

4-1 산소

① 다음과 같은 기체 발생장치를 만든다.
② 2g과 0.2g을 시험관에 넣고 전자저울로 무게를 측정한다.
③ 시약병에 물을 가득 채우고 시료가 담긴 시험관을 클램프를 사용해 거의 수평이 되도록 고정한다.
④ 시약병과 비커를 연결한 U자관에 물을 가득 채운다.
⑤ 알코올램프를 이용해 시험관을 가열한다. (시료를 모두 가열할 수 있게 불의 위치를 옮기며 진행했다.)
⑥ 물이 밀려 나오는 동안에 비커와 시약병의 수면의 높이를 계속 같게 맞춰준다.
⑦ 비커에 물이 500ml 정도 이상 밀려나오면 가열을 멈추고 시험관을 식힌다.
⑧ 눈금 실린더로 비커의 물의 부피를 측정하고, 시험관 무게도 다시 측정한다.

< 중 략 >

3. Result & Discussion

실험을 끝낸 후 측정한 가열 전과 후의 반응물을 넣은 시험관의 질량을 통해 발생한 기체의 질량을 얻을 수 있다. 기체의 질량을 분자량으로 나눠주어 기체의 몰수를 얻는다. 기체의 몰수와 시약병으로부터 밀려나온 물의 부피(=기체의 부피)를 이용해 실제 기체방정식인 Van der Waals 방정식에 넣어 기체상수 R을 구한다. 방정식은 다음 식(1)과 같다.

< 중 략 >

산소의 경우 이상기체방정식과 실제기체방정식을 통해 구한 R값은 0.00011이 차이 나며, 이산화탄소의 경우 0.00041가 차이난다. 두 경우 모두 차이가 심하지 않은데 이산화탄소의 경우 차이가 더 많이 난다. 이러한 차이와 그 이유에 대해서 생각해 보았다.

1) 이산화탄소 발생 장치로 실험할 때, 시행착오가 2번 있었는데, 처음의 경우 비커에 겨우 20ml 가량만 물이 밀려나왔었는데, 알고 보니 기체가 시험관과 시약병사이 연결하는 관에서 기체가 새고 있음을 알게 되었다. 따라서 재 실험을 진행했는데, 이때는 파라필름으로 여러 겹 관을 감싸고 진행했다.

참고 자료

화공기초 이론 및 실험 실험노트
MSDS 안전보건공단 (http://msds.kosha.or.kr) - 시약조사