일반화학실험 | 산소의 제조와 밀도 측정

 

 

 

TIP

 

 

염소산칼륨이나 질산칼륨 같은 물질을 높은 온도에서 가열하여 산소를 발생시키고 발생된 산소의 부피를 측정하여 산소의 밀도를 안다.

 

 

 

산소(Oxygen, 酸素)

One Oxygen molecule

 

주기율표의 화학 원소로 기호는 O(Oxygen)이고 원자 번호는 8이다. 맛이나 빛깔, 냄새가 없다. 공기의 주성분으로, 지구 뿐 아니라 우주 전체에 걸쳐 다른 원소와 공유 결합된 상태로 널리 분포한다. 유리 산소(산소 분자, O₂)가 처음으로 지구 대기에 나타난 것은 고원생대로, 혐기성 생물(세균 및 고세균)의 물질 대사 과정의 부산물로 만들어졌다. 유리 산소의 등장은 대부분의 생물을 멸종으로 몰고 갔다. 산소는 대부분 광합성 작용에 의해 만들어지는데, 약 4분의 3은 대양의 식물성 플랑크톤과 조류가, 나머지 4분의 1은 육상 식물이 만든다.

 

 

산소의 성질

1) 무색, 무미, 무취의 기체

 

2) 생물의 호흡에 필요

 

3) 물에 약간 녹음(10ppm)

 

4) 반응성이 커서 거의 모든 원소와 반응하여 산화물 생성한다

 

 

산소의 이용

1) 생물의 호흡(액체산소-잠수부, 고산등정, 의약용 등) 어항

 

2) 공업적 이용(화학공업·야금(冶金) ·철강관계-로(爐)공업)

 

3) 산소아세틸렌 금속의 용접 ·절단 등, 폭약·로켓추진제 등의 용도도 많다

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

(1) 약 0.6g의 KClO₃와 소량의 MnO₂를 시험관에 넣고 무게를 정확히(0.01g까지) 측정한다.

 

(2) 아래 그림과 같이 장치한다. 그러나 시험관은 아직 꽂지 않는다.

 

(3) 유리관 A 및 고무관에 물을 채운다. 클램프를 열고 B를 조금 불어서 물이 흐르게 하면 된다.

 

 

(4) 물이 찬 다음 클램프를 막고 시험관을 회전하여 그 안의 고체들이 섞이게 한다.

 

(5) 시험관을 장치에 연결한다.

 

(6) 비커에 물을 조금 넣어두어 유리관 끝을 그 물 속에 담그고 클램프를 연다.

 

(7) 비커를 조금 높여서 그 안의 수면이 병 안의 수면과 같아지게 한다.

 

(8) 다음에 클램프를 막고 비커 안의 물을 버리고 말린다. 두 수면을 같게 하는 이유는 병 안의 공기의 압력을 대기 압력과 같게 하기 위한 것이다.

 

(9) 마른 비커를 실험대 위에 놓고 클램프를 연다.

 

(10) 비커에 흘러나온 소량의 물은 그대로 비커 안에 둔다. 실험이 끝난 다음 병 안팎의 물의 수면을 맞출 때에 이 물이 병으로 도로 들어갈 것이다.

 

(11) 시험관의 밑 부분을 가열하여 기체가 느리고 또 일정한 속도로 발생 하도록 한다.

 

(12) 장치가 실온으로 식을 때 까지 잠시 그대로 놓아둔다.

 

(13) 비커 안의 수면과 병 안의 수면이 같아지게 하고 클램프를 막는다.

 

(14) 눈금 실린더를 써서 비커 안으로 넘어온 물의 부피를 측정한다.

 

(15) 시험관을 장치로부터 떼어내고 그 무게를 정확히 측정한다.

 

(16) 생성한 산소의 부피를 표준조건으로 보정한다.

 

(17) 산소 기체가 물로 포화되고 있으므로 물의 증기압력에 대한 보정을 잊어서는 안 된다.

 

(18) 온도 및 대기압을 기록한다.

 

 

 

[일반화학실험]산소의 제조와 밀도 측정 레포트