화학실험에 사용될 화학저울의 사용법과, 유리기구의 보정방법에 대해 알고, 기구들을 이용해 측정한 값의 불확실도 추정방법 등을 배운다.
실험 배경
화학실험에서 용액의 부피 측정에 사용되는 보편적인 기구는 피펫, 눈금피펫, 뷰렛, 눈금실린더, 부피플라스크 등이다. 피펫과 눈금피펫은 정확한 양의 액체를 취해 다른 용기에 옮기는데 사용되며, 피펫이 눈금피펫보다 정밀도가 높다. 역시 액체를 옮기는데 사용되는 뷰렛은 주로 적정할 때 쓴다. 눈금실린더에 담긴 용액을 다른 용기에 옮기더라도 실린더에 약간의 용액이 남게 되면 정확한 부피를 측정할 수는 없다. 그리고 부피플라스크는 용질을 녹여서 일정한 부피의 용액을 만드는데 유용한 기구이다. 실험의 정밀도를 높이기 위해서는 용액의 부피를 측정하는 여러 가지 기구들을 실험의 내용에 맞게 적절이 선택하여 바르게 사용하는 것이 중요하다.
실험 방법
1. 무게 측정
1) 실험에 사용할 저울의 제조회사, 모델명, 최대측정용량, 정밀도를 조사한다.
2) 저울을 평평한 곳에 놓고 조절나사를 통해 평형을 맞춘다.
3) 저울의 전원을 켜고, 저울이 안정화될때까지 기다린다.(저울이 안정화되면 화면에 보이는 숫자가 더 이상 변화가 없다)
4) 저울이 안정화되어 더 이상의 숫자가 변화가 없으면 rezero button(Tare)을 눌러 영점을 조절한다.
2. 피펫 보정
1) 피펫을 세척액으로 세척한 후 증류수로 헹구고, 외부에 부착되어 있는 물을 닦아낸다.
2) 피펫필러를 사용하여 소량의 액을 끌어올린 후, 피펫을 기울여서 내벽에 부착되어 있는 물을 씻어준 후 버린다.
3) 바로 위의 조작을 2~3회 반복한다.(농도변화 방지)
4) 저울 위에 빈 플라스크병을 올려두고 무게를 측정한다.
5) 실험실의 온도와 증류수의 수온을 측정한다.
6) 실험실의 온도와 증류수의 온도가 평행을 이룰 때 까지 기다린다.
7) 필러를 사용하여 피펫(10㎖)의 가장 위쪽 눈금 위까지 증류수를 채운다.(피펫을 채울때는 공기가 빨려 들어가지 않도록 피펫의 끝이 항상 용액 속에 잠겨 있도록 해야하고, 필러 속으로 용액이 빨려 들어가지 않도록 주의한다.)
8) 증류수를 플라스크병에 옮기고 질량을 측정한 후 바로 위의 과정을 5회 반복한다.
3. 뷰렛 보정
1) 뷰렛의 안쪽에 증류수 방울이 남아있으면 뷰렛을 세제를 이용해서 깨끗하게 씻어내고 다시 증류수로 행군다.
2) 빈 비커의 무게를 측정한다.
3) 실험실의 온도와 증류수의 수온을 측정한 후 실험실의 온도와 증류수의 온도가 평행을 이룰때까지 기다린다.
4) 뷰렛에 50.0㎖의 증류수를 채운다음 10.00㎖를 비커에 옮기고 옮겨진 질량을 측정하고 옮긴부피(0.01㎖까지)를 기록한다.
5) 다시 10.00∼20.00㎖를 증류수를 비커에 옮기고 질량과 부피를 기록한다.
6) 30㎖, 40㎖, 50㎖에 대해서 동일한 방법으로 측정한다.
7) 비커를 건조시키고 4)-6)의 과정을 3회 반복한다.
8) 물의 질량을 부피로 환산하고 10㎖ 간격마다 보정인자를 나타낸 그래프를 그린다.
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