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[자연과학]일반화학實驗(실험)보고서 - 기체상수의 결정

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작성일18-05-23 07:36

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3. 이론(理論)


PV = nRT

( M : 기체 시료의 분자량 w : 기체 시료의 질량 )


?기체분자 운동에 대한 가정
-기체분자는 불규칙한 직선운동을 한다. (w1)
⑶ 시약병에 물을 채우고 유리관을 설치한다.

5. 기구 및 시약
KClO₃, MnO₂, 시험관, 알콜램프, 수조, 눈금실린더, 온도계, 스탠드, 화학저울, 고무마개, 클램프

6. 결과
⑴ 가열하기 전 시료를 넣은 시험관의 무게 : 25.92g (w1)
⑵ 가열한 후 시료를 넣은 시험관의 무게 : 25.19g (w2)
⑶ 발생한 기체의 무게 : 0.73g (w1-w2)
⑷ 발생한 기체의 몰수 : 0.023mol (0.73/32)
⑸ 발생한 기체의 부피 : 405ml (V)
⑹ 대기압 : 760mmHg (p1)
⑺ 물의 온도 : 19℃ (T)
⑻ 물의 증기압 : 16.477mmHg (p2)
⑼ 기체의 부분압력 : 747.523mmHg (p1-p2)
⑽ 기체상수 : 0.059atm?L/mol?K (p1-p2)V/[{(w1-w2)/32}T]

7. 서지사항
대한화학회, 표준일반화학test(실험) , 제 5개정판, 천문각, 2001년, 63~67page

8. 고찰
이번 test(실험) 은 KClO₃를 MnO₂를 넣고 가열하여 일정량의 산소기체를 발생시킨 후에 그



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실험결과/화학



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다.
-부분압력의 법칙 : 서로 reaction(반응)하지 않는 기체가 혼합되어 있을 때, 혼합기체의 전체 압력은 성분(成分)기체의 부분압력의 합과 같다.

4. 방법
⑴ 황산지를 이용하여 건조된 MnO₂약 0.2g과 KClO₃약 3g을 달아서 시험관에 담는다.
0℃, 1atm에서 기체 22.4L에는 6.02x10²³ 개의 분자가 존재한다.

?보일의 법칙
일정한 온도에서 일정량의 기체 부피는 압력에 반비례한다.
P?V=k(k는 비례상수)

?샤를의 법칙
일정한 압력에서 기체의 부피는 절대온도에 비례한다.
⑻ 비커에 받은 물은 눈금실린더로 부피를 측정(測定) 하고 시험관의 무게를 다시 측정(測定) 한다.
-충돌에 의한 에너지 變化가 없는 완전 탄성체이다.
-혼합기체에서 어느 성분(成分)기체의 부분압력은 성분(成分)기체의 몰분율에…(省略) 비례한다.
⑺ 비커에 채워진 물의 높이가 시약병 속의 물의 높이와 같아지도록 조절하면서 물을 받다가 물이 더 이상 흘러나오지 않을 때 가열을 멈춘다. (w2) 대기압을 측정(測定) 하고 시약병 속의 물의 온도를 측정(測定) 한다.

?이상기체상태방정식
기체 1몰은 표준상태에서 22.4L이다.
⑹ 비커 위의 핀치클램프를 제거하고 시험관을 가열할 때 튜브에서 나오는 물을 비커에 받는다.
-기체분자가 차지하는 부피는 없다. 시험관을 식히기 위하여 장치를 약 2분간 그대로 둔다.
-기체분자들의 average(평균) 운동에너지는 절대온도에 비례한다.
⑷ 고무튜의 끝을 입으로 흡입하여 U자 유리관에 물을 채우고 핀치클램프를 끼운다.
V/T=k(k는 비례상수)

?보일?샤를의 법칙
기체 일정량의 부피는 압력에 반비례하고 절대온도에 비례한다. 비커에 흘러나온 물을 비운다.
k=PV/T=1atm x 22.4L/273K x 1mol=0.082=R
n몰의 기체일 때,
PV/T=nR, PV=nRT=wRT/M

?돌턴의 부분압력의 법칙
-부분압력 : 혼합기체 중 어느 한 성분(成分)기체가 나타내는 압력으로, 그 성분(成分)기체가 그 용기 속에 단독으로 들어있을 때 나타내는 압력과 같다.
V=kT/P, PV/T=k, PV/T=P`V`/T`=k (기체의 몰수는 일정)

?아보가드로의 법칙
일정한 온도, 압력에서 모든 기체는 같은 부피 속에 같은 수의 분자를 갖는다.



설명

[자연과학]일반화학實驗(실험)보고서 - 기체상수의 결정

순서

1. title proper(제목) : 기체상수의 결정

2. 목적 : 시료 KClO₃를 가열하여 산소를 발생시켜 생성된 기체의 부피와 소모된 시료의 양을 측정(測定) 하고 기체상태방정식을 이용하여 기체상수의 값을 구한다.
-기체분자 사이에 인력 및 반발력이 없다.
⑸ 시약병 왼쪽에 시험관을 연결한다.
⑵ 시약이 든 시험관의 무게를 측정(測定) 한다.

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