산소의 몰 부피 - 기체 상수 R의 결정
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작성일 20-03-21 23:33
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염소산칼륨(), 이산화망간()
1. 목적 (Purpose)
(1) 기구
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를 가열하면 산소기체가 발생하고 고체는 로 變化(변화)한다. 이 실험에서는 반응에서 발생한 산소 기체와 소모된 시료의 양을 이용하여, 기체 상태를 기술하는데 필요한 기본상수인 기체상수(R) 값을 결정한다.
1. 목적 (Purpose)
설명
일반적으로 기체의 성질을 기술하는 몇 가지 중요한 법칙이 있다.
(3) 돌턴의 부분압력법칙(Daltons law of Partial Pressure) : 용기 속의 기체 혼합물이 가하는 전체 압력은 각각의 기체가 홀로 있을 때 가하는 압력들의 합과 같다.
(2) 게이뤼삭의 법칙(Gay-Lussacs Law) : 일정한 온도와 일정한 압력에서 일어나는 어느 두 기체의 부피 비는 몰의 비와 같다.
기체상수, 0.082
보일의 법칙 : (=상수, 일정한 온도 , 일정한 물질의 양 에서)
이상기체 1 mol을 취하면 R의 값은에 의해 이다. 그러나 시약병 내부에는 산소기체와 함께 수증기가 포함되어 있기 때문에 산소기체의 부분 압력()을 보정해 주어야 한다.
2. 원리 ( Introduction)
샤를의 법칙 : (=상수, 일정한 온도 , 일정한 물질의 양 에서)
3. 기구 및 시약
[그림 1] 기체 포집 장치
시약병(광구병), 고무마개, 고무관 2개, 알코올램프, 스탠드, 클램프, 파라필름, 시험관(100), 유리관, 비이커, 클램프, 메스실린더(100), 온도계
이 test(실험) 에서는 1몰의 부피가 표준조건 (0°C, 1기압)에서 차지하는 부피를 측정(measurement)하려고 한다. 이 實驗(실험)에서는 反應(반응)에서 발생한 산소 기체와 소모된 시료의 양을 이용하여, 기체 상태를 기술하는데 필요한 기본상수인 기체상수(R) 값을 결정한다.
산소의 몰 부피 - 기체 상수 R의 결정
보일의 법칙 : (=상수, 일정한 온도 , 일정한 압력 에서)
기체의 전체압력() = 산소기체의 부분압력() + 수증기의 부분 압력()
기체 상수는 화학에서 중요한 기본 상수 중 하나이다. 즉 포집 온도에서의 수증기에 대한 부분압력을 보정해 주어야 한다. 산소 기체 발생 전과 후에 용기의 무게 變化(변화)를 정확히 측정(measurement)함으로써 생성된 산소 기체의 무게를 알 수 있다. 그리고 발생한 산소 기체의 부피는 기체 발생 장치에서 발생한 산소기체에 의해 밀려나간 물의 부피로 알 수 있다. 이 test(실험) 에서는 reaction 에서 발생한 산소 기체와 소모된 시료의 양을 이용하여, 기체 상태를 기술하는데 필요한 기본상수인 기체상수(R) 값을 결정한다. 대부분의 기체는 온도가 충분히 높고 압력이 충분히 낮은 상태이므로 이상기체 (ideal gas) 상태방정식을 잘 만족한다 (), 여기서 R은 기체상수(Universal gas constat)라고 말하며, 기체의 상태를 기술하는데 필요한 기본 상수이다.
(2) 시약
기체 상수는 화학에서 중요한 기본 상수 중 하나이다. V는 아보가드로의 법칙에 의해 등온 · 등압 하에 서 그 종류에 관계없이 항상 일정한 값(0°C, 1atm에서는 22.4L)을 가지 는데, 이때 비례상수 R은 기체의 종류에 관계없는 상수로 이것이 기체상 수이다.
일반적인 기체는 압력(P), 부피(V), 기체의 양(n)과 온도(T), 사이의 관계를 위의 세가지 법칙을 결합하여 간단히 이상기체 방정식으로 표현할 수 있다.
4. 방법 ( Procedures )
다.
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1. 목적 (Purpose) 기체 상수는 화학에서 중요한 기본 상수 중 하나이다. [부록 참고]
순서
이산화망간을 촉매(catalyst)로 쓰고 염소산칼륨을 분해하여 산소를 만들 수 있다.
(1) 기체상수 : 이상기체 상태방정식은 압력을 P, 부피를 V, 절대온도를 T라 할때 로 표시된다된다.
