[자연과학]일반화학실험 - 화합물의 물리적 특성

일반화학 실험 결과 보고서
화합물의 물리적 특성

1. Abstract (요약)

시약의 끊는점을 측정하여 문헌값과 차이를 분석한 뒤 보정곡선을 만들어 온도계의 정밀도를 높인다.
이름을 모르는 시약을 끊는점 측정을 통하여 미지시료가 어떤 화합물인지 문헌값과 비교하여 알아낸다.

2. Introduction (이론 및 배경)

중세의 연금술사들은 오랜 기간 동안 금을 합성할 수 있을 것이라는 꿈에 다양하고 많은 물질들을 가열하거나 녹이고 냉각하는 실험들을 해왔다. 이러한 과정을 통해 어떤 물질이 먼저 녹는지 혹은 끓는지에 대한 정보를 물질 고유의 특징으로 기록하게 되었고, 이를 통해 서로 다른 물질을 구별하거나 미지 물질을 추정할 수 있었다. 오늘날에도 어떤 물질에 대한 정보, 특히 조성을 변화시키지 않고서 관찰되는 성질(물리적 성질)인 녹는점, 끓는점, 용해도, 밀도, 점도, 반사율 등은 마치 사람의 신상정보처럼 그 물질을 이해하고 다른 물질과의 상호작용 등을 연구하는 데 유용하게 사용된다. 본 실험에서는 미지시료가 어떤 화합물인지 알아내기 위해서 녹는점이나 끓는점을 측정하고 문헌값과 비교하는 방법…(생략)

3. Experimental (준비물 및 실험방법)

①분말 시약(스테아린산, p-디클로로벤젠)을 준비한다. 시약의 입자가 크면 막자와 사발을 이용해 곱게 갈아준다.

②먼저 유산지에 스테아린산을 조금 담고 녹는점 측정용 모세관에 충진시킨다. 이 때 열린 쪽의 끝으로 분말이 들어가도록 살며시 눌러 주면 모세관 안으로 조금 들어가게 된다. 모세관을 실험대 위에 바로 세워 모세관의 닫힌 끝이 실험대에 닿도록 가볍게 친다. 모세관의 밑에 조밀하게 채워진 시료의 높이가 5~7mm 정 도면 충분하다.

③시료가 채워진 모세관의 끝부분이 고무마개에 끼워져 있는 온도계의 알코올 구 옆에 오도록 하고 고무밴드를 이용하여 모세관을 온도계에 고정시킨다.

④온도계가 끼워져 있는 고무마개 부분을 클램프를 이용하여 스탠드에 고정시킨 후 물중탕 비커에 담기도록 재조정한다.

⑤비커를 서서히 가열하면서 고체 시료가 녹아 액체가 되는 시점을 관찰하고 기록 한다. 이때가 시료의 녹는점이다. 특히 녹는점 근처에서는 온도가 매우 천천히 오르도록 가열기구를 조절한다.

⑥위의 과정을 반복하여 p-디클로로벤젠의 녹는점을 기록한다.

⑦두 가지 시료의 녹는점이 모두 측정되면 문헌값과 비교하여 온도계 보정 곡선을 그래프 종이 위에 그린다. 그리고 실험시간이 허락된다면 시료의 개수를 늘려서 실시한다.

① 위의 실험에서 그린 온도계 보정곡선 그래프를 준비한다.

②시험관에 약 5mL 정도의 미지 액체 시료와 비등석(3알)을 넣는다.

③녹는점 측정 장치에서 온도계 보정이 완료된 온도계를 물기를 닦고 시험관에 장 착한다. 이때 온도계의 수은구가 액체의 표면에서 2~5mm 정도 떨어지도록 하 고 고무마개에는 액체의 증기가 밖으로 빠져 나갈 수 있도록 구멍이 만들어져 있는지 확인한다.

④물중탕 장치에 시험관을 넣은 후 클램프를 이용하여 스탠드에 고정시킨다.

⑤물중탕을 서서히 가열하면서, 액체의 온도가 일정하게 유지되는 끓는점을 관찰 하여 기록한다.

⑥미지 시료의 측정값은 먼저 보정그래프를 통해 보정하고 이 값을 문헌값과 비교 하여 미지 시료가 무엇인지를 확인