일반화학실험 | 탄산염들의 CO2 생성반응을 통한 일정성분비의 법칙 확인

 

 

 

TIP

 

 

1. 염산과 탄산염을 반응시킬 때, 반응물질과 생성물질의 무게 변화나, 발생하는 이산화탄소기체의 부피를 측정함으로써, 각각의 탄산염이 어떤 화합물인지를 알아낼 수 있다.
2. 또한, 이 결과를 분석함으로써, 물질의 반응에서 일정성분비의 법칙이 성립함을 증명할 수 있다.

 

 

 

몰(mole)

연필의 ‘다스’, 달걀의 ‘판’, 마늘의 ‘접’과 같이 많은 수량을 표현할 때 편리하도록 화학에서도 원자, 분자, 이온과 같은 입자 모임의 단위가 필요했다. 입자의 수가 매우 많을 때 개수를 세는 것보다 무게를 재는 것이 편리하여 질량수가 12인 탄소 원자(C) 12g속에 들어있는 입자 수 개를 1mole이라 정의하고 이 수를 아보가드로수(N)라고 한다. 즉, 원자, 분자, 이온과 같이 작은 입자를 다루기 위하여 만든 새로운 묶음 단위로서, 1몰은 원자, 분자 이온 등이 6.02×10²³개 만큼 모인 집단을 말한다. 그리고 이 수를 아보가드로수라고 한다.

 

 

일정성분비의 법칙(law of definite composition law or law of definite proportions)

화합물이 만들어질 때 반응하는 원소들이 일정한 개수비로 결합하여 한 화합물을 생성할 때 반응하는 두 물질의 질량 사이에는 항상 일정한 비가 성립한다. 1779년 프랑스의 과학자 프루스트(Proust, J. L.)가 탄산구리의 성분비를 조사하다가 발견하였다. 예를 들면, 물의 전기분해 실험에서 산소와 수소의 계수비는 원자수의 비와 같고 부피비이며 질량비라는 점에서 이해할 수 있다.

 

일정 성분비의 법칙은 화합물에서는 항상 성립하지만 임의로 섞일 수 있는 혼합물에서는 성립하지 않는다. 즉, 화학변화에서만 성립하고 물리적 변화 설탕이 물에 녹는다든지. 얼음이 녹는다든지의 변화는 화학적 반응이 아니기 때문에 성립이 되지 않는다.

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 저울에 weighting paper 올리고 미지시료 A, B를 각각 1.00g 씩 정확히 측정한다.

 

2) 10㎖ 메스실린더를 이용하여 6M HCl을 5㎖ 취하여 50㎖ 비커에 옮겨 담는다.

 

3) 저울 위에 2)번 비커를 올려놓고 영점을 맞춰, 표시창의 값이 0.000이 되도록 한다.

 

4) 1)과정에서 측정한 미지시료 A를 3) 비커에 넣고, 무게 변화가 없을 때까지 5초 간격으로 무게를 측정하고, 그 값을 기록한다.

 

5) 미지시료 B도 위의 1)∼4)번 과정에 따라 수행한다.

 

6) 미지시료 A, B를 같은 방법으로 반복 측정한다.

 

7) 시료의 무게(g) vs. 시간(s)에 따른 그래프를 그리고, 이를 바탕으로 미지시료 A, B가 어떤 화합물인지 알아본다.

 

 

 

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