일반화학실험 | 휘발성 액체의 몰 질량 측정

 

 

 

TIP

 

 

1. 기체상태 물질의 온도, 압력, 부피측정 방법을 이해하고, 이상기체상태방정식을 이용하여 몰, 몰 질량의 개념을 이해한다.
2. 기체에 대하여 온도, 압력, 부피와의 관계를 이해하고, 휘발성 액체의 몰질량을 측정하도록 한다.

 

 

 

이상기체방정식을 이용하여 구한 몰 질량 값과 실험을 통해 구한 몰 질량 값이 동일할 것이다.

 

보일의 법칙에 의해 PV=일정, 샤를의 법칙에 의해 V=상수×T, 아보가드로 법칙 V=상수×n을 이용해 이상기체 상태 방정식을 구한다. 여기서 기체의 몰수 n은 기체의 질량을 분자량으로 나눈 값과 같다.

 

n=g/M

 

PV=nRT에 n=g/M 식을 대입하고 M으로 정의하면 M=gRT/PV이다. 주어진 온도와 압력에서 일정량의 기체가 차지하는 부피를 알면 기체의 분자량을 계산할 수 있다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 끓임 쪽 2-3개를 잘 건조된 250㎖ 삼각플라스크에 넣는다.

 

2) 알루미늄 호일로 플라스크의 입구를 덮어서 막고, 고무밴드로 잘 마감한다.

 

3) 가는 핀으로 알루미늄 호일의 중심에 가능한 가장 작은 구멍을 낸다.

 

4) 이렇게 만든 플라스크의 무게를 측정하여 기록한다.

 

5) 미지의 휘발성 액체 15㎖를 준비한다.

 

6) 조심스럽게 플라스크의 알루미늄 호일 마개를 벗기고 미지의 휘발성 액체를 8~10㎖ 넣은 후, 다시 알루미늄 호일 마개를 원래대로 설치한다.

 

7) 물을 반쯤 채운 1L 용량의 비이커를 준비한다.

 

8) 스텐드, 링, 클램프, 버너, 물을 반쯤 채운 비이커를 다음 그림과 같이 설치한다.

 

9) 클램프를 이용하여 각각 미지의 휘발성 액체를 넣은 플라스크의 온도계를 다음과 같이 설치한다.

 

2. 실험 및 데이터 기록

1) 미지의 휘발성 액체가 모두 완전히 휘발될 때까지 플라스크를 비이커의 물속에서 가열한다.

 

2) 액체가 휘발될 때의 온도를 기록한다.

 

3) 모든 액체가 즉시 휘발되는 즉시 플라스크를 비이커에 꺼내서 식힌다. 이때 기화되었던 미지의 물질은 다시 액화도어 플라스크 바닥에 액체로 모이는 현상을 확인한다.

 

4) 플라스크 바깥 면을 마른 수건으로 깨 끗이 닦는다.

 

5) 플라스크의 무게를 측정하여 기록한다.

 

6) 미지의 휘발성 액체를 5㎖ 정도 더 플라스크에 추가하고 6)에서 14)의 과장을 2번 더 반복한다.

 

3. 실험 기구 정리 및 폐시약 처리

1) 남은 미지의 액체는 후드 안의 폐수통에 모은다.

 

2) 끓임쪽과 알루미늄 호일 마개를 제거하고 플라스크를 수돗물로 여러 차례 씻어낸다.

 

3) 플라스크에 물을 가득 채운 후 물을 메스실린더에 부어서 부피를 측정하여 기록한다. 이 부피는 플라스크의 부피가 된다.

 

4) 실험실에 설치된 기압계의 압력을 확인하고 기록한다.

 

 

 

[일반화학실험]휘발성 액체의 몰 질량 측정 레포트