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기체상수결정실험 결과레포트

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최초등록일 2022.12.13 최종젿작일 2020.05
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기체상수결정실험 결과레포트
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    소개

    "기체상수결정실험 결과레포트"에 대한 내용입니다.

    목차

    1. Abstract

    2. Experiment

    3. Result & Discussion
    A. 산소 발생 실험 결과
    B. 이산화탄소 발생 실험

    4. Conclusion

    본내용

    이번 실험은 염소산칼륨과 탄산수소나트륨을 가열하여 산소왿 이산화탄소를 발생시키고, 결과값을 이상 기체 상태방정식, 실제 기체 방정식(van der Waals equation, Redlich/Kwong equation)에 대입하여 기체상수 값을 결정하고 비교하는 실험 이었다.KClO _{3}왿 MnO _{2}를 가열하여 O _{eqalign{2#}}를 발생시키고, NaHCO _{3}를 가열하여 CO _{2}기체를 발생시켰다. 실험을 위해 기체 발생장치를 만들고 2000ml 시약병과 1000ml의 시약병을 사용하였다. 1000ml 시약병 밑에는 높이 조절 장치를 설치하여, 두 시약병의 물이 수평을 유지하도록 맞춰 주었다. 시험관안에는 산소를 발생시키기 위해 시험관에 염소산 칼륨과 촉매제인 이산화망간을 넣은 후 잘 섞어 주었다. 그 후 시약병에 물을 가득 채우고, 시료를 넣은 시험관을 고정시켰다. 시험관을 고정시킬 때 핀치클램프 기구가 없어서 반응 후 발생한 기체들이 자칫하면 샐 수 있을 위험이 커 파라미터 필름과 테이프로 잘 동봉시켜주었다. 실험에서 주의할 점은 대기압을 맞추기 위해 시약병 사이의 고무관에 물이 가득찬 상태로 실험이 진행되어야 한다는 것이다. 그래서 조그마한 비커를 통해 연결부분을 막고 고무관에 물을 채워주었다. 실험의 정확성을 위해 1000ml 시약병에 물 300ml를 넣고 각각 시약병의 기압을 맞춰주기 위해 호스를 담군 상태에서 실험을 진행했다. 이렇게 완성된 기체 발생 장치에 시험관을 가열하면 기체가 발생하면서 첫 번째 시약병 안의 공기를 밀어 넣게 되고, 그렇게 들어온 기체의 부피만큼 물이 밀려나 두 번째 시약병으로 물이 들어오게 된다. 이 결과를 통해 발생한 기체의 부피를 측정하고, 가열하기 전의 시험관과 가열 후 시험관의 무게 차이를 이용해 발생한 기체의 질량과 몰수를 이용해 각각의 방정식에 대입해 기체상수를 구하는 식으로 실험이 진행됬다.

    참고자료

    · Richard M.Felder, 2016, “화학공정계산”, 청문각, 270~275p
    · 스미스 유기화학 제 6판 카오스북
    · “화공기초 이론 및 실험” 교재
    · [네이버 지식백과] 이상기체상태방정식 (두산백과)
  • Easy Ai 요약

    이 문서는 기체 상수의 결정 실험을 통해 실험 과정과 결과를 상세히 기술하고 있다. 실험에서는 염소산칼륨과 탄산수소나트륨을 가열하여 산소왿 이산화탄소를 발생시키고, 이를 이상기체 상태 방정식과 실제 기체 방정식에 대입하여 기체 상수 값을 결정하고 비교하였다. 실험 결과, 산소 기체의 경우 이상기체 상태 방정식에서는 기체 상수 값이 0.05683 L·atm/(mol·K)로 나왔고, 실제 기체 방정식에서는 0.0937 L·atm/(mol·K)로 나왔다. 이산화탄소 기체의 경우 실험 도중 시험관이 파손되어 질량 측정에 실패하였지만, 이론값인 0.082 L·atm/(mol·K)가 되기 위해서는 발생한 이산화탄소 기체의 질량이 0.1 g이 되어야 한다는 것을 역으로 계산할 수 있었다. 실험 과정에서 발생한 오차 요인으로는 기체 누출, 시료 혼합 불량, 부피 측정 실패, 시험관 파손 등이 있었다. 이러한 오차를 줄이기 위해서는 실험 장치의 개선, 시료 혼합 방법 개선, 부피 측정 방법 보완 등이 필요할 것으로 보인다. 전반적인 실험 과정과 결과를 종합해볼 때, 기체 상수 결정 실험은 이상기체 상태왿 실제 기체의 특성을 이해하고 비교할 수 있는 유의미한 실험이라고 할 수 있다.
  • 자료후기

      Ai 리뷰
      기체 상수 결정 실험의 과정과 결과를 체계적으로 정리하였으며, 실험 오차의 원인을 다각도로 분석하여 실험 설계의 개선점을 제시하였다.
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