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[자연과학]일반화학실험 - 기체 상수의 결정

등록일 : 2013-04-17
갱신일 : 2013-04-17


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[자연과학]일반화학실험 - 기체 상수의 결정
1. 실험 제목 : 기체 상수의 결정

2. 실험 목적 : 일정한 양의 산소와 이산화탄소를 발생시켜서 기체 상수의 값을 결정한다.

3.이론
기체의 양과 온도, 부피, 압력 사이의 관계는 기체 상태방정식으로 주어진다. 대부분의 기체는 온도가 충분히 높고, 압력이 충분히 낮은 상태에서 이상기체 상태방정식(pV=nRT)을 잘 만족한다. 이상기체 상태방정식에서 R은 “기체상수”라고 하는 기본 상수이다. 이 실험에서는 산소 또는 이산화탄소 기체의 압력(p), 부피(V), 몰수(n)와 온도(T)를 측정하여 기체 상수를 결정한다.
KClO3를 가열하면 산소 기체가 발생하고 KCl 고체가 남게 된다. MnO2는 검정색의 파우더형태로 KClO3의 분해 반응에 촉매로 작용하여 산소 발생속도를 증가시키는 역할을 한다. 이 반응에서 발생한 산소 기체의 부피는 기체 발생 장치에서 밀려나간 물의 부피로부터 계산할 수 있다. 그러나 메스실린더 위쪽에는 산소기체와 함께 수증기도 포함되어 있으므로...

1. 실험 제목 : 기체 상수의 결정

2. 실험 목적 : 일정한 양의 산소와 이산화탄소를 발생시켜서 기체 상수의 값을 결정한다.

3.이론
기체의 양과 온도, 부피, 압력 사이의 관계는 기체 상태방정식으로 주어진다. 대부분의 기체는 온도가 충분히 높고, 압력이 충분히 낮은 상태에서 이상기체 상태방정식(pV=nRT)을 잘 만족한다. 이상기체 상태방정식에서 R은 “기체상수”라고 하는 기본 상수이다. 이 실험에서는 산소 또는 이산화탄소 기체의 압력(p), 부피(V), 몰수(n)와 온도(T)를 측정하여 기체 상수를 결정한다.
KClO3를 가열하면 산소 기체가 발생하고 KCl 고체가 남게 된다. MnO2는 검정색의 파우더형태로 KClO3의 분해 반응에 촉매로 작용하여 산소 발생속도를 증가시키는 역할을 한다. 이 반응에서 발생한 산소 기체의 부피는 기체 발생 장치에서 밀려나간 물의 부피로부터 계산할 수 있다. 그러나 메스실린더 위쪽에는 산소기체와 함께 수증기도 포함되어 있으므로 산소 기체의 압력을 정확하게 알아내기 위해서는 부록의 표를 이용해서 수증기의 부분압력을 보정해 주어야 한다.

※이상기체
이상기체는 이상기체 상태방정식인 pV=nRT를 만족하는 기체로서 부피를 가지고 있지 않으며 기체 분자간의 인력 등의 상호작용을 하지 않는 기체를 말한다. 실제 기체는 낮은 압력 높은 온도에서 이상기체에 비슷해진다.

※돌턴의 분압법칙
기체 혼합물에서 각각의 기체는 팽창하여 용기 전체의 부피를 차지하고 있으며 각각의 압력을 용기 벽에 가하고 있다는 것이다. 이 각각의 압력을 기체의 분압이라고 한다. 즉 혼합 기체의 전체압력은 각 기체 분압의 합과 같다는 것이다.
P(total)= Pa+Pb+Pc+.................
※기체의 용해도
물과 같은 액체에 기체가 녹아있는 용액은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 보편적이다. 우선 친숙한 탄산음료가 있다. 탄산음료는 물속에 이산화탄소가 녹아있는 용액이며 때때로 단맛과 향을 추가한다. 다른 예로…(생략)
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