[일반화학실험] 원자량 측정

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 금속원소를 산화물로 만들어 원자량을 간접방법으로 측정한다.
1.2. 일정량의 금속을 산화물로 변화시켜 증가된 질량으로부터 금속과 결합한 산소의 질량을 측정한다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 실험 배경
화학실험으로 원소의 원자량을 결정할 때, 원자량은 질량수 12의 탄소 동위원소를 기준으로 비교한 원자의 질량이고, 일정성분 법칙(law of constant composition)에 따라 2개 이상 원소들이 화합물을 만들 때 성분원소의 질량비는 일정하다는 것을 이용하여 간접적으로 측정할 수 있다. 즉, 탄소와 직접 결합하지 않은 원소의 원자량은 원자량을 알고 있는 산소 같은 원소와 결합한 두 성분 화합물을 이용하여 간접으로 원자량을 측정할 수 있다.
본 실험은 금속원소를 산화물로 만들어 원자량을 간접방법으로 측정한다. 일정량의 금속을 산화물로 변환하여 증가된 질량으로부터 금속과 결합한 산소의 질량을 알아내고, 산소의 단위질량과 결합하는 금속의 질량을 계산하여 산소 16amu와 결합하는 금속의 양을 산출한다. 이것으로부터 그 산화물 중 금속원소와 산소원소의 원자비는 1:1, 1:2또는 2:1로 구성되었다 가정하고 금속의 질량(가상적 원자량)을 계산한다.
Dulong-Petit 법칙에 따르면 이원자 분자로 구성된 고체 원소의 원자 열용량은 5.961 cal/deg이다. 그리고 금속의 비열(마그네슘의 비열은 0.248 cal/deg)을 이 값으로 나누면 그 금속의 근사 그램원자량을 얻는다. 앞에서 원소의 원자비를 가정할 때 구한 금속의 예상 원자량과 이 근사 원자량을 대조하여 가장 가까운 값을 그 금속의 원자량으로 정한다.

2.2. 원자량(atomic weight)
2.2.1. 질량수가 12인 탄소원자의 질량을 12.00이라 정하고 이것을 기준으로 하여 비교측정한 다른 원자의 상대적 질량 값
2.2.2. 원자의 질량은 그 값이 매우 작으므로, 자연에 가장 많이 존재하는 질량수 12의 탄소 동위원소()를 기준으로 하여 나머지는 이 기준에 대한 상대적인 값으로서 표시

참고 자료

대학 일반화학, 대학화학교재 편찬회, 지구문화사,, p.44～46
최신 일반화학실험, 화학교재편찬위 편, 도서출판 동화기술, 2007, p.51～p56
일반화학실험책, 화학교재편찬위 편, 홍익대학교 출판부, 2006, p.159