Chemistry/일반화학

일반화학실험 | 금속원소의 당량

곰뚱 2021. 4. 28.

목차

일반화학실험  |  금속원소의 당량

 

 

 

TIP
 
 

금속과 수소이온과의 반응을 이용하여 금속의 당량을 측정하게 될 것이다. 금속과 수소 이온은 반응하여 수소분자를 생성한다. 일정한 온도와 압력에서 수소기체를 포집하여 이것의 부피를 측정하면 생성된 수소분자의 몰수를 계산할 수 있다. 따라서 수소분자를 얻는데 에 필요한 수소이온의 당량수를 계산할 수 있게 된다.

 

 

 

어떤 화합물이 다른 화합물과 화학량론 적으로 반응하여 생성물로 완전히 변할 때 필요한 양을 당량이라고 정의한다. 또 당량을 g 단위로 표현한 것을 그램당량이라고 부른다. 1g 당량의 환원제는 아보가드로 수(1몰)의 전자를 받아들이는 상화제의 질량을 의미한다.

 

모든 산화환원 반응에서 환원제 당량과 산화제 당량은 같다. 이것은 환원제가 제공하는 전자수와 산화제가 받아들이는 전자수가 같아야 하기 때문이다. 예를 들면 수소이온은 2몰이 수소분자로 환원되는 반응은 2몰 전자가 필요하다. 이것을 반응식으로 쓰면 다음과 같다.

 

따라서 수소이온 1몰은 전자 1몰을 받아들이므로 수소이온 1몰은 수소이온 1당량에 해당한다. 또한 어떤 금속 1몰이 n몰 전자를 제공한다면 이 금속 1몰은 n 당량에 해당한다.

 

M→ Mn+ + ne-

 

본 실험은 금속과 수소이온의 반응을 이용하여 금속의 당량을 측정하는 것이다. 금속과 수소이온은 서로 반응하여 수소분자를 생성한다. 일정한 온도와 압력에서 수소기체를 포집하여 이것의 부피를 측정하면 생성된 수소분자의 몰수를 계산할 수 있다. 따라서 수소분자를 얻을 때 필요한 수소이온의 당량수를 계산할 수 있다. 따라서 처음 사용한 금속의 질량으로부터 이 실험에서 사용한 금속 1당량에 해당하는 질량을 계산할 수 있다.

728x90

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 첫 번째 금속 조각의 무게를 0.01g 단위까지 정확하게 측정한다.

 

2) 비커(500㎖)에 약 400㎖의 증류수를 채운다.

3) 뷰렛의 밑 부분 눈금까지 증류수를 채운 후, 마개를 열어 눈금 실린더에 옮기고 부피 를 측정하고 기록한다.

 

4) 뷰렛에 3M HCl용액을 약 15㎖ 넣는다. 여기에 증류수를 천천히 조심스럽게 넣어 완전히 채운다.

 

일반화학실험  |  금속원소의 당량 - undefined - 모든 영역

 

5) 실로 묶은 금속조각을 2~3㎝ 정도의 깊이에 넣고 엄지손가락으로 뷰렛입구를 막는 다.

 

6) 뷰렛을 빠르게 뒤집고 물을 채운 비커(500㎖)에 담그고 그림과 같이 기체 부피 측 정 장치를 만든다. 이때 물기둥 위부분의 부피를 측정하고 기록한다.

 

7) 금속 조각이 HCl 용액과 완전히 반응하여 없어질 때까지 그대로 둔다.

 

8) 온도계를 비커 속의 뷰렛 입구에 대고 온도를 측정한다.

 

9) 뷰렛 속에 발생한 기체 부피를 측정하고 기록한다. 이때 눈금이 없는 부분의 부피를 더하는 것을 잊지 말아야 한다.

 

10) 뷰렛과 비커를 증류수로 깨끗이 씻고, 두 번째 금속조각으로 이 실험을 반복한다.

 

 

 

 

[일반화학실험]금속원소의 당량 레포트

1. 실험 목적 1.1. 금속과 수소이온과의 반응을 이용하여 금속의 당량을 측정하게 될 것이다. 금속과 수소 이온은 반응하여 수소분자를 생성한다. 일정한 온도와 압력에서 수소기체를 포집하여...

www.happycampus.com

 

그리드형