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[자연과학] 화학 및 실험 - 에탄올과 부탄가스의 몰 질량 측정

등록일 : 2015-02-23
갱신일 : 2015-02-23


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[자연과학] 화학 및 실험 - 에탄올과 부탄가스의 몰 질량 측정
화학 및 실험 - 에탄올과 부탄가스의 몰 질량 측정

1. 실험 목적
기체 상태에서의 몰 부피를 이용하여 휘발성 화합물인 에탄올과 부탄가스의 몰 질량을 결정한다.

2. 실험 이론
원자나 분자는 매우 작은 입자이기 때문에 질량을 직접 측정하는 것은 매우 어렵다. 그래서 원자나 분자의 질량을 나타내기 위해서 1몰에 해당하는 분자의 질량을 탄소원자 1몰의 질량과 비교하여 결정한다. 분자의 몰 질량을 측정하는 방법은 여러 가지가 있다. 그 중에서도 가장 간단하게 몰 질량을 측정하는 방법은 기체의 상태 방정식을 이용하는 것이다. 대부분의 기체는 상온, 상압에서 이상기체 상태 방정식을 만족하기 때문에 기체의 부피, 온도, 압력과 함께 용기를 가득 채우는데 필요한 질량 m을 측정하면 이상기체 상태 방정식으로부터 몰 질량 M을 구할 수 있다.

#조사 할 내용
ⅰ) 몰 질량의 개념
- 어떤 원소의 원자 1몰(mol)의 질량을 몰 질량(molar mass)라 하고, 그 단위는[g/mol]이다.
몰 질량은 그 값이 수치적으로 그 원소의 단위가 없는 상대 원자량과 같다. 같은 관계가 화합물의 몰 질량과 그 상대분자에도 성립한다. 즉, 물의 상대 분자량은 18.0152이고, 그 몰 질량은 8.0152 g/mol 이다. 몰 질량은 물질의 질량과 몰 단위의 물질의 화학량 사이의 환산인자가 되는 것이다. 비록 몰수는 흔히 무게를 재서 측정하지만 몰을 일정한 수의 입자들(아보가드로 수)로서 이해하는 것이 일정한 질량으로 이해하는 것보다 바람직하다.

ⅱ) 이상기체 상태 방정식에 대한 조사
1. 기체 분자 운동에 대한 가정 - 기체의 운동에 관한 여러 가지를 설명하기 위하여 기체의 운동에 대하여 다음과 같은 가정을 한다.a. 기체 분자는 불규칙한 직선운동을 한다.b. 충돌에 의한 에너지의 변화가 없는 완전탄성체이다.c. 기체 분자가 차지하는 부피는 없다.d. 기체 분자 사이에 인력 및 반발력이 없다.e. 기체 분자들의 평균 운동 에너지는 절대 온도(켈빈…(생략)
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