[결과레포트] 비중 및 밀도측정 실험

소개글

화학공학과 화공기초이론및실험 비중 및 밀도 측정 결과레포트입니다.

목차

1. Abstract

2. Experiment
1) 실험기구
2) 실험시약
3) 실험방법

3. Result & Discussion
1) Result
(1) 실험 결과 및 결과값 계산
2) Discussion
(1) 결과 해석 및 오차원인

4. Conclusion

5. Reference

본문내용

1. Abstract
5개의 Guy-lussac 비중병에과 증류수를 상이한 비율로 혼합하여 무게를 측정한다. 측정값을 바탕으로 비중 및 밀도 차이 계산하고 이를 비교, 분석함으로써 혼합 비율 및 온도 조건에 따른 변화의 추이를 판단하는 실험이다. 혼합용액의 비중을 구하는 식은 아래와 같다.

(여기서 표준물질의 밀도는 고체, 액체의 경우 4℃의 물의 밀도를 사용한다.)

실험을 진행하기에 앞서 원활한 실험 진행을 위해 몇 가지 가정을 두고 실험을 진행하였다.
➀ 혼합하기 전 의 농도는 100%로 가정한다.
➁ 실험에서 사용되는 모든 비중병의 부피는 50ml로 한다.
➂ 과 증류수의 혼합과정에서 발생하는 혼합열은 무시한다.
※ 혼합열 : 서로 다른 물질이 혼합됨에 따라 발생되거나 흡수되는 열을 의미한다.

에탄올과 증류수를 실험 노트에 주어진 온도에 맞추기 위해 Chiller와 항온조에 넣어두고 먼저 상온에서 실험을 진행하였다. 상온, 4℃, 40℃ 순서로 실험을 진행하였으며, 비중병마다 무게가 상이하므로 각각 번호를 매겨놓고 뚜껑 또한 섞이지 않도록 분류하였다. 구체적인 결과값에 대해서는 후에 서술하겠다.

실험 결과를 비교해 보았을 때, 온도, 비율 등에 따른 밀도의 추이는 이론과 비슷하였으나 값에 있어서는 다소 차이가 발생했다. 이는 증류수와 에탄올의 혼합(발열반응) 과정에서 발생하는 혼합열 등으로 인해 생긴 오차일 것으로 추측된다. 구체적인 오차 값과 원인에 대해서는 이후에 설명하겠다.

2. Experiment
1) 실험기구 및 시약
(1) 실험기구
➀ 50ml 비중병(Gay-Lussac형)
게이 뤼삭이 고안한 비중병으로 길고 가는 목이 달린 비중 측정기이다. 액체의 비중을 측정할 때 쓰이며, 같은 체적의 시료 및 증류수의 질량을 측정해 그 질량비에 따라 시료의 비중을 구하는 것이 가능하다. 사용할 때 용기를 잘 건조시고 세척 또한 잔여물이 남지 않게 깨끗하게 세척하여 사용해야 한다.

참고 자료

‘20년도 1학기 화공기초 이론 및 실험 실험노트
William L. Masterton/ Ceile N. Hurley/ Edward J. Neth, 2013, “마스터톤의 일반화학 제 7판”, 사이 플러스, p34~35, p278~279
학교 과학의 관점에서 물과 에탄올 혼합 시 기체 발생 원인에 대한 탐구 (임민아, 이현영, 정대홍 / 한국현정과학교육학회 / 2014)