Discussion
실험 A. 탄산염의 분석(무게 변화)
자료에서 보이는 바와 같이 다소 차이는 나지만, 전체적으로 질량 감소율이 작아진다. 이 실험에서는 두 가지 물질을 모두 다 실험을 했기 때문에, 굳이 계산을 통해서 어떤 물질인지 확인할 필요를 느끼지 못해서 계산하지 않았다. 위의 반응의 식은 아래와 같다.
Na2CO3 + 2HCl → CO2 + H20 + 2NaCl
NaHCO3 + HCl → CO2 + H2O + NaCl
만일 모든 원자의 질량이 같다면 Na2CO3에서 CO2가 빠져 나갈 때 무게가 50% 감소해야 하지만, 일정성분비의 법칙이 옳다면 41.5%가 감소해야 한다. 주어진 자료(Sample A = Na2CO3)에서는 39.3%가 감소했다. 마찬가지로, NaHCO3도 모든 원자 질량이 같다는 가정 하에서는 50%의 무게 감소가 있어야 하지만, 일정성분비의 법칙이 옳다면 52.3%가 감소해야 한다. 주어진 자료(Sample B = NaHCO3)에서는 49.1%가 감소했다.
여기서 모든 원자의 질량이 같지 않다는 점과 약간의 오차가 있지만 일정 성분비의 법칙을 증명할 수 있다. 약간의 오차가 난 이유는 우리가 실험을 수행할 때, 매우 작은 비율이나마 계속해서 감소하는 양을 반응이 끝난 것으로 착각하여 성급히 실험을 마무리한 것 때문이 아닌가 싶다. 그리고 질량이 감소하다가 다시 증가하는 부분은 매우 이상한 부분이었다. 이것은 아마도 저울이 매우 세밀해서 외부의 작은 기류에 의해 어떤 변화를 준 것이라고 추측된다. 오차의 또 다른 이유를 들자면 측정한 시료들을 전부 다 반응시키지 못했다는 점이다. weighing boat에 담아서 측정하고 다시 그것을 염산과 반응시킬 때 weighing boat에 묻어서 떨어지지 않는 시료가 약간이나마 있었다는 점이다.
이런 오차를 줄이기 위해서는, 먼저 기류나 흔들림을 최소화 하여 저울에 영향이 없도록 해야 하고, weighing boat에서 모든 시료를 털어내어 처…(생략)
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1) 표준일반화학실험, 제 5 개정판, 대한화학회, 천문각, 1999, p 46-51 2) Principles of Modern Chemistry, 5/ed., Oxtoby, Gillis, Nachtrieb; 2002; p.10 3) 화학실험 홈페이지, http://chem1.snu.ac.kr/~chemlab/exp/exp2.htm 4) Principles of Modern Chemistry, 5/ed., Oxtoby, Gillis, Nachtrieb; 2002; p.117-119
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