[자연과학]일반화학실험보고서 - 기체상수의 결정

부피와 소모된 양을 측정하고 이상기체상태방정식에 대입하여 기체상수를 구하는 것이었다. 우리가 얻은 결과값은 0.059(atm?L/mol?K)로 실제기체상수 0.082(atm?L/mol?K)와 0.023의 차이를 보였다. 오차의 가장 큰 원인은 산소기체가 이상기체의 행동에 따르지 않기 때문이다. 이상기체의 경우 부피와 무게가 없고, 분자의 운동은 완전 탄성으로 반발력과 인력이 존재하지 않는 상태를 가정하는데, 실제기체는 부피와 (매우 작지만)무게가 있고 분자끼리 반발력과 인력이 있기 때문에 이상기체 상태 방정식을 만족시키지 못한다. 이를 실제기체에 적용하기 위해서는 기체 간의 분자간 인력이나 반발력을 보정하는 계수와 분자 자체의 부피를 보정하는 계수가 포함되어 있어야 한다. 다른 오차의 원인으로는 실험시 대기압이 1atm이 아니라는 점이다. 실험시 발생기체의 압력은 대기압과 물의 증기압의 차로 구하게 되는데 대기압이 달라지면 발생기체의 압력도 따라서 달라지게 된다. 또한 시험관이 실온으로 냉각되기 전에 부피를 측정하면 부피가 실제부피보다 크게 측정되어 오차의 원인이 된다.

?시약병 속에서 발생한 기체의 부분압력을 대기압과 수증기의 증기압 차이로 계산하는 이유
- 발생한 기체를 수상치환 하게 되는데 수상치환을 하게 되면 포집한 기체가 수면에 닿게 된다. 물의 증기압 때문에, 물이 증발하면서 수증기에 의한 압력이 생기게 된다. 플라스크 안에는 발생기체(산소)와 수증기가 함께 들어있는 상태가 되는데 이때 병안의 수면과 병 밖의 수면을 같게 조정해주면(수면이 일치되면) 병 안과 병 밖의 압력이 같음을 의미한다. 여기서, 병 밖의 압력은 대기압이고 병 안의 압력은 발생기체의 압력+물의 증기압력 이 된다. 따라서 발생기체의 부분압력은 대기압-물의 증기압 이 된다.

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