목차/차례
[일반화학실험] 물질의 분자량 측정
1. 실험 요약
화학 물질의 분자량은 질량수 12인 탄소의 동위원소 12C의 12g속에 들어 있는 원자의 수(아보가드로수)와 동수인 분자의 집단(1mol)의 질량을 그램 단위로 나타낸 수값이다. 이를테면 산소에 관하여는 O2=31.9988로 된다. 분자량을 실험적으로 결정하려면, 다음과 같은 방법으로 한다. 일반적으로, 기체 및 휘발성 물질에 관하여는, 그 기체 또는 증기 밀도의 측정에 의하여 분자량을 결정한다. 이 실험에서도 이런 방법을 따르고 있다. 그 기체 또는 증기가 이상기체의 법칙에 따른다고 가정하면, 그 분자량 M은 다음의 식과 같다.
...... (A)
여기에서 w는 기체 또는 증기의 질량(g)이고, v는 그 부피(L), T는 절대온도, P는 압력(atm)이다. 비휘발성 물질에 관하여는, 적당한 용매를 선정하여, 그 묽은 용액의 증기압력내림이나 끊는점 오름 또는 어는점내림을 측정하는 방법을 보통 쓴다. ...
본문/내용
[일반화학실험] 물질의 분자량 측정
1. 실험 요약
화학 물질의 분자량은 질량수 12인 탄소의 동위원소 12C의 12g속에 들어 있는 원자의 수(아보가드로수)와 동수인 분자의 집단(1mol)의 질량을 그램 단위로 나타낸 수값이다. 이를테면 산소에 관하여는 O2=31.9988로 된다. 분자량을 실험적으로 결정하려면, 다음과 같은 방법으로 한다. 일반적으로, 기체 및 휘발성 물질에 관하여는, 그 기체 또는 증기 밀도의 측정에 의하여 분자량을 결정한다. 이 실험에서도 이런 방법을 따르고 있다. 그 기체 또는 증기가 이상기체의 법칙에 따른다고 가정하면, 그 분자량 M은 다음의 식과 같다.
...... (A)
여기에서 w는 기체 또는 증기의 질량(g)이고, v는 그 부피(L), T는 절대온도, P는 압력(atm)이다. 비휘발성 물질에 관하여는, 적당한 용매를 선정하여, 그 묽은 용액의 증기압력내림이나 끊는점 오름 또는 어는점내림을 측정하는 방법을 보통 쓴다. 고분자화합물에 관하여는 용액의 삼투압, 빛의 산란, 확산도, 침강 속도(초원심분리기에 의함) 등을 측정하는 방법을 쓰고, 특히 사슬모양인 고분자화합물에 관하여는 점성계수의 측정에 의한 분자량의 결정법(시…
대한 고찰
(1) 기압계가 없는 관계로 결과 유도시 기압을 1atm으로 가정을 하였다. 하지만 실험 당일이 날씨가 나빴던 관계로 기압에 의한 오차가 커질 수 밖에 없다. 실제로 물이 끓는 온도가 96.5 oC임을 가만하여 기압을 유추해 보면, 96.52 oC의 물의 증기압이 670mmHg이므로 atm으로 환산하면 0.88 atm이 된다. 이 기압을 바탕으로 실험 결과를 재계산해보면 55.5, 64.0의 분자량이 각각 63.1, 72.7이 되어 실제값과의 차이는 더욱 커지게 된다.
(2) 여러 가지 실험 오차의 원인이 있겠지만, 실험후 알루미늄 뚜껑과 플라스크 사이의 물기가 완전히 제거되지 못하여 w가 실제보다 크게 측정된 것이 가장 큰 원인으로 생각된다. 그리고 물중탕시 여분의 알코올이 플라스크의 내부 표면에 남아있었다면 이 또한 작지 않은 오차의 원인이 된다.
4. Reference
1) 이화학사전, 김병희, 성문각, 1983, pp490-441
2) 이화학사전, 김병희, 성문각, 1983, pp1346