본문 1. 실험 결과 1.1 주사기의 보정 가. 1.00mL에 해당하는 헥세인의 방울 수 : 17.5 평균방울 나. 헥세인 한 방울의 부피: 5.71TIMES 10 ^ -3 mL/방울 1.2 스테아르산 용액 한 방울의 덮은 표면적 가. 단층막의 직경: 1.30 cm 나. 단층막의 넓이: 1.33 cm2 1.3 스테아르산 단층막의 두께(스테아르산의 밀도: 0.941g/mL) 가. 스테아르산의 농도: 1.10TIMES 10 ^ -4 g/mL 나. 스테아르산 용액 속에 포함된 스테아르산의 부피: 6.28TIMES 10 ^ -7 mL 다. 단층막의 두께: 4.72TIMES 10 ^ -7 cm 1.4 탄소 원자의 크기와 부피 가. 단층막의 두께로부터 계산한 탄소 원자의 직경: 3.21TIMES 10 ^ -8 cm 나. 탄소 원자의 부피(탄소 원자가 구라고 가정 & 정육면체라고 가정) 구: 1.73TIMES 10 ^ 23 mL 정육면체: 3.31TIMES 10 ^ 23 mL 1.5 탄소 원자 1몰의 부피(탄소의 평균 질량 / 다이아몬드의 밀도) 가. 탄소 원자 1몰의 부피(다이아몬드의 밀도: 3.51g/cm3): 3.42 mL/mol 1.6 아보가드로수 계산(탄소의 몰 부피와 실험해서 얻은 탄소 원자의 부피로부터 계산) 가. 구: 1.98TIMES 10 ^ 23 mol 나. 정육면체: 1.03TIMES 10 ^ 23 mol 2. 실험 결과 분석 이 실험에서 탄소 원자 하나의 부피를 알아내기 위해서 물에 섞이지 않는 탄소 화합물을 이용하였다. 물은 전자를 잘 잡아당기는 산소 한 개에 두 개의 수소가 104.5도의 각도를 이루며 결합되어 있어서 전기 쌍극자의 성질을 갖고 있는 극성 분자이다. 차은희, 일반화학실험, 자유아카데미(2011), 56p 물은 전하를 가진 양이온과 음이온을 비롯한 극성 분자들을 안정화시켜서 잘 녹게 하는 반면, 전기 쌍극자의 성질을 가지지 않는, 무극성의 분자인 벤젠이나 헥세인은 녹이지 못한다. 이러한 성질을 활용하여 긴 탄화수소 사슬인 스테아르산을 물 위에 떨어뜨리면 스테아르산의 친수성인 카복실기는 물 쪽으로 향하고, 반대편의 탄화수소 사슬이 물 층 위로 서며 단분자층의 막이 형성이 된다. 이렇게 하여 생성된 표면으로 스테아르산의 부피를 나누어주면 스테아르산의 분자의 두께, 즉 길이를 도출한다. 이 분자의 직선 길이는 탄소 원자 14.7개가 직선으로 연결되어 있는 길이와 동일하므로 스테아르산 분자의 길이를 14.7로 나누면 탄소 원자 하나가 차지하는 부피를 얻을 수 있고, 탄소 원자 1몰이 차지하는 부피를 이로 나누면 아보가드로 수를 구할 수 있다.(추가자료 참조) 그러나 이 실험에서는 원래 이론의 아보가드로 수 6.02TIMES 10 ^ 23 와는 확연한 차이를 보이는 값이 도출이 되었다. 차이를 보이는 값, 즉 오차가 큰 값이 도출된 원인으로 추정되는 바는 다음과 같다. 실험 과정에서 주사기에 1mL를 넣을 때, 주사기 속 1mL가 총 몇 방울인지 일일이 셀 때, 시계 접시에 떨어뜨린 한 방울의 직경을 잴 때 등 정밀한 기계의 도움이 아닌 사람의 눈에 의존하였기 때문에 측정 과정에서 오차가 생겼을 것이다. 또한 한 방울 씩 떨어뜨리는 과정에서도 방울마다 동일한 힘을 가하지 않았기 때문에 한 방울에 담긴 용액의 부피도 제각각 달랐을 것이다. 그리고 스테아르산의 단면적을 측정할 때 송화 가루 위의 원이 완벽한 원이 아닌 어그러진 모양이기 때문에 직경이 각기 다 다르게 나와서 평균을 취해 주어야 하였는데, 결국 이 과정에서 실험에 알맞은 직경이 아닌 다소 왜곡된 직경이 도출되었고 이로 인해 오차가 발생하였다고 추정한다. 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 스테아르산, 부피, 방울, 실험, 단층막, 직경 |
2018년 7월 4일 수요일
일반화학 아보가드로 레포트
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