아보가드로 수 및 몰질량 구하기

1. 목적 물 표면에 퍼지면서 단막층을 형성하는 스테아르산의 성질을 이용해서 몰(mole)을 정의하는데 필요한 아보가드로 수를 결정하고, 순수한 물질의 어는점과 용액의 어는점을 측정하여 미지 시료의 몰질량을 구하고 용액의 총괄성에 대하여 이해 한다 2. 원리 질량수가 12인 탄소 12 g에 들어있는 탄소 원자의 수를 아보가드로 수 (NA= 6.022 × 1023)라고 하며, 아보가드로 수 만큼에 해당하는 원자나 분자를 1몰(mole)이라고 한다. 아보가드로 수는 탄소 원자 1몰이 차지하는 부피와 탄소 원자 하나가 차지하는 부피를 알면 구할 수 있다. 탄소 원자 하나의 부피를 정확하게 알아내는 것은 그렇게 쉽지 않지만, 기름처럼 물에 섞이지 않는 탄소 화합물을 이용하면 간단하게 짐작할 수 있다 물(H2O)은 전기 쌍극자의 성질을 갖고 있는 극성 분자이다. NaCl과 같은 이온 화합물은 단위 전하, 즉 Na+---Cl-로 완전하게 분리되어 있으나 극성 화합물은 전하가 부분적으로 분리되어 있으며 d(델타) 기호로 나타낸다. 극성 분자는 서로 끌어 당긴다. 한 분자의 이중 극자의 양극 끝이 다른 분자의 이중 극자의 음극 끝을 당긴다. 그래서 물은 이중 극자를지닌 포름산(H-COOH)을 녹이는 것이다. 그러나 물은 부탄과 같은 전하 분포가 거의 균일한 물질은 녹이지 못한다. 만약 이들 성질을 모두 지닌 분자를 물 표면에 가져오면 분자의 극성 부분은 표면에 끌릴 것이며, 비극성 부분은 반발할 것이다. 만약 비극성 부분이 극성 부분보다 대단히 크다면 그 분자는 물에 녹지 않을 것이며 표면에 단순히 서게 될 것이다. 이 실험에서 사용하는 분자는 스테아르산으로 바로 위에서 설명한 행동을 보인다. 스테아르산은 카르복실기(-COOH)로 되어 있는 극성의 끝과 16개의 메틸렌기(-CH2)로 되어 있으면서 끝에는 메틸기(-CH3)가 붙어 있는 비극성 꼬리를 가지고 있다. 그림2.1에 이 분자를 자세하게 나타내 보였다.