물리화학실험 | Victor Meyer 방법에 의한 증기의 분자량 측정

 

 

 

TIP

 

 

1. Victor Meyer법을 사용하여 휘발성 물질의 대력적인 분자량을 결정하는 방법을 공부하는데 있다.
2. 이상기체 방정식의 여러 가지 응용들 중의 한 가지를 설명해 주고 있다.

 

 

 

빅터 마이어법 [Victor Meyer's method]

기화하기 수운 액체의 증기 밀도를 측정하여 분자량을 측정하는 방법. 1878년 V. Meyer가 고안했다. 장치를 그림에 나타낸다. A 액체(시료액체보다 끓는점이 높은 액체를 이용한다)를 끓이고, B 속을 일정 온도 T로 한 후 무게를 단 시료(mg)를 B 속으로 낙하시켜 파쇄하고, 기화시켜 B 속의 공기를 몰아내며, 그 공기를 일정 압력 p 아래서 부피 V'를 가스 뷰렛에서 읽고 이 공기의 부피 V'를 온도 T에서의 값 V로 환산하면, 이것은 시료 기체의 부피와 같기 때문에 분자량 M은 다음 식에 의해 구할 수 있다.

 

R : 기체 상수 , m : 시료의 질량

 

이 방법은 그 후 개량되어 금속 원소, 염류 등의 비휘발성 물질의 증기 분자량 측정에도 이용할 수 있게 되었다.

 

또한, 가스뷰렛 속에 들어 있는 공기의 부피를 V㎠라한다. 이것은 시료 물질의 증기가 고온에서 차지하는 부피와 같은 부피의 공기 온도가 실온 t℃로 내려갔을 때의 부피이다. 이 공기 속에서는 가스뷰렛 안의 물이 증발하여 거의 포화되어 있다고 생각한다.

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실험 방법

1. Victor Meyer 실험 절차

1) Victor Meyer 관을 닦고 아세톤 세척 후 공기 건조기에 넣어서 완전건조 시킨다.

 

2) 관 내부에 수분이 완전건조 되었는지 확인 후 입구를 유리마개로 닫는다.

 

3) 외부관 속에 Victor Meyer관(내부관)을 넣는다.

 

 

4) 외부관 아래 알코올램프를 사용하여 관 안에 있는 물을 가열한다.

 

5) 외부관 출구에서 스팀이 발생하면 가스뷰렛의 윗 끝 높이와 물 높이 조절용 벨브의 높이가 같아지도록 벌브의 높이를 조절 후 고정

 

6) 내부관의 온도가 수증기 온도와 같아지도록 충분히 가열되면 출구에 가스뷰렛을 연결한다.

 

7) 가스 뷰렛안에 들어있는 물의 높이가 0위치에 도달할 때까지 물 높이 조절용 벌브에 물을 채운다.

 

8) 내부관의 입구마개를 열고 미리 측량하여 작은 유리공에 넣은 휘발성 액체를 관에 떨어뜨리고 즉시 마개를 닫는다.

 

9) 가스뷰렛의 물 높이가 내려가는지 확인 후 더 이상 내려가지 않으면 벌브의 물 높이와 가스뷰렛의 물 높이가 정확히 같아지도록 벌브의 높이를 조절한다.

 

10) 뷰렛의 가스부피와 실내의 온도와 대기압을 기록하고 이 실험을 3~4회 이상 반복한다.

 

2. 실험 과정

1) outer jacket에 물을 3분의 1가량 채운다.

 

2) leveling bulb에 물을 채워 gas buret과 수면의 높이를 같게 한다.

 

3) outer jacket의 물을 가열한다.

 

4) 물이 끓으면 주사기에 ether을 넣고 evaporating tube에 빨리 주입한다.

 

5) ether가 기화됨과 동시에 변하는 gas tube의 수위를 leveling bulb와 같게 맞춘다.

 

6) gas buret이 물이 더 이상 내려가지 않는 가장 낮은 부피를 읽는다.

 

7) 앞의 과정을 5회 더 반복한다.

 

 

 

[물리화학실험]Victor Meyer 방법에 의한 증기의 분자량 측정 레포트