[자연과학]화학실험보고서 - 바륨의 원자량 결정

바륨의 원자량 결정

1. Abstract

이번 실험은 BaCl2 수용액 내에 있는 염화 이온의 질량을 질산은과의 침전 반응을 통해 구한 후, 그를 이용해 바륨의 원자량을 결정하는 것이었다. BaCl2는 무수물과 수화물의 두가지 경우로 나누어서 원자량을 계산해 주었으며 그 결과 각각 186g/mol과 150g/mol이라는 수치를 얻을 수 있었다. 이는 문헌값인 137.33g/mol보다 다소 큰 양으로 이번 실험에 오차가 있음을 나타내 주었다.

2. Introduction

무게 분석법(Gravimetric analysis)에서는 생성물의 질량을 이용해서 원래 알고자 하는 물질의 양을 결정하는 방법이다. 1914년, 노벨 화학상을 받은 T.W. Richard와 그의 동료들이 30가지 이상의 원자량을 정확하게 결정하는데 사용한 방법 역시 이 방법이었다.
오늘 실험에서는 이러한 무게 분석법을 이용해서 바륨의 원자량을 확인하고자 한다. 관계된 반응식은 다음과 같다.
Ag+(aq) + Cl-(aq) → AgCl (s)
오늘 사용하는 시료에서 바륨을 제외한 원자들의 원자량을 알고 있다고 가정해 보자. 물론, Ba과 Cl가 1:2로 결합하고 있다는 것도 알고 있다. 그 다음, BaCl2와 AgNO3의 무게를 정확하게 측정해서 용액을 만들어 반응시키면, AgCl의 침전이 형성될 것이고, 이 침전물의 무게로부터 원래 용액에서 Cl- 농도와 처음 BaCl2용액에 들어 있던 Cl-의 전체 무게를 알 수 있을 것이다. 그리고, 이 값과 처음에 측정한 BaCl2의 무게로부터 원자 번호 56번인 Ba의 원자량을 결정할 수 있다.1)

3. Data and Result

- BaCl2 수용액의 농도 : 1.041g/100mL
- AgCl의 분자량 : 143.323 g/mol
- 거름종이의 무게 : 0.494 g
- 건조 후…