일반화학실험 | 액체와 고체의 밀도 측정

 

 

 

TIP

 

 

1. 물질의 밀도는 물질의 부피에 대한 질량의 관계를 측정하는 기본적 성질이다.
2. 화합물의 질량 및 부피를 측정하여 주어진 온도와 압력에서 액체와 고체의 밀도를 측정한다.

 

 

 

밀도

단위 부피의 그 물질이 가는 질량으로 SI단위는 Kg/㎥이지만 화학 실험에서는 g/㎤을 많이 사용한다. 밀도는 온도에 따라 변화하므로 -특히 기체의 경우는 더욱 민감하다. 온도를 함께 측정한다. 밀도를 측정하기 위해서는 시료의 질량과 부피를 측정하여야 한다. 질량 측정할 때 0.01g정도의 정밀도를 요하는 측정에는 어림저울(triple beam balance)을, 더욱 정밀한 질량의 측정에는 화학저울이 이용된다.

 

부피를 측정할 때에는 눈금실린더, 뷰렛, 피펫 등이 사용되며 눈금실린더 보다는 뷰렛이나 피펫이 정밀도가 높은 장치이다. 비커나 플라스크에 표시된 눈금은 정밀도가 매우 낮으므로 주의해야 한다. 이 실험에서는 저울로 질량을 측정하는 법을 배우고, 액체 및 고체의 부피를 측정하는 방법을 실험한다. 또한 화학 실험실에 취급하는 유리기구들을 불순물이 없도록 깨끗하게 세척하는 방법을 익히도록 한다.

 

 

여러 가지 물질의 밀도

기 체(g/㎤)		액 체(g/㎤)		고 체(g/㎤)
수소	0.0000899	에탄올	0.709	얼음	0.92
메탄	0.000716	물	1.00(4℃)	알루미늄	2.69
질소	0.00125	아세트산	1.05	철	7.89
산소	0.00143	사염화탄소	1.63	구리	8.93
이산화탄소	0.00190	수은	13.5	은	10.5
프로판	0.00202(0℃)			납	11.3
부탄	0.00205(25℃)			금	19.3

 

 

일상생활에서 밀도를 이용한 예

1. 잠수부의 허리 밸트에 무거운 납덩어리를 매단다.

 

2. 애드벌룬에 공기보다 가벼운 헬륨 기체를 채워서 공중으로 띄운다.

 

3. 수상 보트를 탈 때 밀도가 작은 기체를 채운 구명 조끼를 입는다.

 

4. 잠수함에서 공기의 양을 조절하여 물에서의 위치를 조정한다.

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실험 방법

1. 물의 밀도

1) 깨끗하게 말린 메스 실린더의 무게를 정확하게 측정한다.

 

2) 4～5㎖의 물을 메스 실린더에 넣는다.

 

3) 물의 부피를 정확히 읽는다.

 

4) 물이 든 실린더의 무게를 다시 측정한다.

 

5) 물의 밀도를 계산한다.

 

6) 반복하여 평균값을 구한다.

 

7) 에탄올 용액의 밀도

 

8) 실험 가.에서 물 대신 에탄올 용액을 사용하여 같은 방법으로 실험을 수행한다.

 

2. 고체의 밀도

1) 금속 조각(나사) 약 10g의 무게를 정확하게 측정한다.

 

2) 약 5㎖의 물을 메스 실린더에 넣고 정확하게 읽는다.

 

3) 실린더를 약간 기울여 금속조각을 미끄러지게 넣는다.

 

4) 다시 부피를 정확하게 읽는다.

 

5) 금속의 밀도를 계산한다.

 

6) 반복하여 평균값을 구한다.

 

3. 알루미늄(Al) 호일의 밀도와 두께 측정

1) 알루미늄 호일을 가로, 세로 10㎝가 되도록 정확히 자른다.

 

2) 꼭꼭 뭉쳐서 무게와 부피를 고체의 밀도와 같은 방법으로 측정한다.

 

3) Al의 밀도를 구한다.

 

4) 알루미늄 호일의 부피로부터 단면적으로 나누어 두께를 계산한다.

 

 

 

[일반화학실험]액체와 고체의 밀도 측정 레포트