[물리화학실험A+] 기체의 유출-분자량 및 분자지름

소개글

"[물리화학실험A+] 기체의 유출-분자량 및 분자지름"에 대한 내용입니다.

목차

1. Title
2. Date
3. Purpose
4. Principle
5. Reagents & Apparatus
6. Procedure(예비/결과)
7. Data sheet
8. Description
9. Result
10. Discussion
11. Reference

본문내용

3. Purpose
이 실험의 목적은 유출법을 이용하여 기체의 분자량을 결정하고 확산을 이용하여 기체의 분자지름을 결정하는데 있다.

4. Princple
*유출
:기체를 담고 있는 용기의 벽에 작은 구멍을 내고 이 구멍이 진공이나 낮은 압력에 연결되도록 하면 기체가 분자 운동에 의해 구멍을 통해 진공 쪽으로 빠져 나오는 현상이다.
*분출[3]
<Figure 1. 분출현상>
:기체 분자들이 용기의 작은 구멍을 통해 진공이나 압력이 낮은 곳으로 빠져나가는 현상이다.
*확산[1][2][3]
1)밀도 차이나 농도 차이에 의해 물질을 이루고 있는 입자들이 농도가 높은 쪽에서 농도가 낮은 쪽으로 액체나 기체 속으로 분자가 퍼져 나가는 현상을 말한다.
2)이미 다른 기체가 들어 있는 용기에 어떤 기체를 넣으면 새로 들어온 기체는 용기 속에 전체적으로 퍼지게 된다.

<중 략>

10. Discussion
* 실험에 대한 고찰
기체의 유출에 의한 분자량 및 분자지름 측정 실험을 통해 모세관을 연결한 기체유출 장치를 이용하여 가스관에 주입된 기체의 종류에 따른 수면의 높이 변화 속도를 측정하고, 이를 이용해 기체의 분자지름을 구해보았다. 또한, 모세관을 백금박으로 바꾸어 같은 방법으로 기체의 분자량까지 측정하고, 오차율을 통해 실험의 정확도를 판단해볼 수 있었다. 이 때, 기체의 분자량 측정은 백금박을 사용하여 유출법에 의해서 구하고, 분자지름 측정은 모세관을 이용하여 확산에 의해서 구할 수 있다.
바깥통 속 물을 포화상태로 만들고 실험을 시작하는 이유는 물을 포화상태로 만들지 않은 상태에서 실험을 하면 실험 중 기체가 물에 용해되어 정확한 측정값 도출이 어렵기 때문이다. 이에 보다 정확한 실험과 그에 따른 실험값을 도출하기 위해 이와같은 번거로운 과정을 동반하는 것이다. 이번 실험은 기체 유출 장치를 이용한 기체 유출의 속도를 이용해 분자량과 분자지름을 측정해보는 실험이었는데, O2를 기준물질로 볼 때, 기체 유출 속도에 따른 분자량을 구하는 식은 다음과 같다.

참고 자료

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두산백과-확산/그레이엄의 분출속도의 법칙/확산의 예시
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http://100.daum.net/encyclopedia/view/24XXXXX46736
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Zum학습백과-기체 분자 운동론
http://study.zum.com/book/14325
Zum학습백과-모세관 현상
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Zum학습백과-확산
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위키백과-픽의 확산법칙
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%94%BD%EC%9D%98_%ED%99%95%EC%82%B0_%EB%B2%95%EC%B9%99