일반화학실험 | 산소 기체의 포집 - 수상치환

 

 

 

TIP

 

 

1. 산소기체를 포집할 수 있다
2. 일정한 산소를 발생시켜 기체 상수의 값을 결정한다.

 

 

 

기체 혼합물을 포함하는 모든 경우에서 기체의 전체 압력은 부분 압력과 관계가 있다. 다음의 Dalton의 부분압력 법칙은 이것을 잘 나타내주고 있다. “기체 혼합물의 전체 압력은 각 기체가 그 자신만 존재할 때 나타내는 압력의 힘과 같다.” Dalton의 부분압력 법칙은 수상 포집된 기체의 부피를 계산하는데 유용하다. 본 실험에서 쓰인 식은

 

2KClO₃(s) → 2KCl(s) + 3O₂(g) (MnO₂는 촉매)

 

수상포집 방법은 기체가 물과 반응하지 않고 물과 거의 녹지 않을 경우에 사용한다. 따라서 산소 기체에 대해서는 좋은 방법이지만, 물에 잘 녹는 기체의 경우 수상 포집이 불가능하다. 하지만 수상치환으로 포집된 산소는 증기압에 의한 수증기의 존재로 인하여 순수하지는 못하다.

 

따라서 기체의 전체 압력은 산소와 수증기에 의한 부분 압력의 합과 같다. 결과적으로, 발생된 O2의 양을 계산할 때 수증기 때문에 생긴 압력을 고려해야 한다. 실험 온도에서의 수증기 압력을 보정하여 Dalton의 법칙을 사용하여 물 위에서 포집된 기체의 양을 계산할 수 있다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 삼각플라스크와 유리관을 연결하여 유리관의 끝이 비커를 향하게 한다. 삼각플라스크와 유리관 끝까지 물로 가득 채운다.

 

2) 1.0g 염소산포타슘과 0.11g 이산화망가니즈를 시험관에 넣은 후 무게를 측정한다.

 

3) 1번의 장치에 유리관 끝까지 물을 채운 후 시험관을 연결한다.

 

4) 알코올램프로 유리관 밖으로 밀려나는 물이 없어질 때 까지 시험관을 가열한다.

 

5) 시험관을 상온으로 식힌 후 무게를 측정한다.

 

6) 밀려나온 물의 부피와 온도를 측정한다.

 

 

 

[일반화학실험]산소 기체의 포집 - 수상치환 레포트