[자연과학]일반화학실험 - 아보가드로 상수 구하기

일반화학 실험 결과 보고서
4. 아보가드로 상수 구하기
학과(학부)
실험일자
분반
제출일자
조
제출자
조원

1. Abstract (요약)

이 실험에서는 여러 가지의 탄화수소화합물 중 스테아린산을 이용하여 아보가드로의 수를 측정한다. 분자 한 개가 갖는 공간을 알기 위해서 단일 분자 막의 원리를 이용한다. 스테아린산을 가하기 이전의 물 분자들은 표면과 내부의 장력이 다르다. 이는 물 표면에서는 주위 분자들로부터 받는 인력이 절반 가까이 줄어들어 물 내부에 비해 높은 에너지 상태에 있기 때문이다.
이로인해, 물 표면에서는 표면장력이 발생하고 고체, 액체 등의 응축 상태에 있는 물질은 표면장력을 최소로 하려는 경향이 있기 때문에 물방울은 구형의 모양으로 나타낸다. 물표면에 계속해서 스테아린산을 가하면, 물 표면 위의 스테아린산 분자들끼리 접촉을 하게되는데 각 분자들의 접촉이 최대의 면적을 이루게 되면 물과 수직을 이루게 된다. 이 상태에서 스타이란산을 더 가하게 되면 가해진 스테아린산이 들어갈 여유 공간이 부족하게 되어 물 표면에서 콘택트렌즈 모양을 띄며 장시간 그 상태를 유지하게 된다.

2. Introduction (이론 및 배경)

아보가드로수
처음에는 기체에 관한 아보가드로의 법칙으로부터 결정되었으나, 분자뿐만 아니라 이온·원자 등으로 되어 있는 모든 물질(고체 및 액체도 포함)에 대해 적용할 수 있다는 사실이 알려졌다. 아보가드로수는 보통 NA으로 표시하며 첨자 A는 아보가드로(Avogadro)의 첫 글자를 따온 것이며 그 값은 다음과 같다.
NA 〓 6.02×1023 개/mol
이 값은 1865년 오스트리아의 로슈미트가 처음으로 결정했으며, 한때 아보가드로수를 로슈미트수라고 …

3. Experimental (준비물 및 실험방법)

(1). 피펫보정

① 1mL 피펫에 헥산을 눈금까지(1mL) 정확히 채운다.

② 피펫을 수직으로 세워 붙잡고 빈 비커에 방울방울 떨어지게 하면서 1mL가 몇 방울인지 수를 센다. 이 과정을 여러번 되풀이하여 오차가 4~5방울 내에 들면 좋다. 피펫을 잡는 각도가 방울수와 방울의 크기에 영향을 준다.

① 깨끗한 시계접시의 직경을 자로 조심스럽게 측정한다.

② 시계접시의 가장자리까지 증류수를 가득 붓는다.(가장자리에 빈틈이 없도록 가득 채운다)

③ 보정한 피펫을 스테아린산 용액으로 여러번 헹군다.

④ 스테아린산 용액의 방울 수를 세면서 방울방울 물 표면에 가한다.(피펫을 수직으로 세우는 것을 잊지 않도록 한다)

⑤ 한 방울 떨어뜨린 후 5~10초씩 기다린다. 스테아린산 용액을 떨어뜨리면 처음 용액은 물 표면에 퍼진다.

⑥ 단막층이 거의 생성될 즈음 스테아린산이 퍼지는 속도는 점점 느려진다. 단막층이 다 생긴 후 가한 방울은 퍼지지 않고 물 표면에 그대로 머물게 되며, 마치 콘텍츠렌즈 모양을 한다. 만약 이 렌즈가 10초 이상 없어지지 않고 그대로 있다