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물리화학 - 빅터마이어 분자량 측정
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『실험제목』 Victor Meyer (빅터마이어법)
『실험목적』
▶ 1878~1880년에 독일의 마이어가 발견한 분자량 측정방법의 하나로 기체로 변하기 쉽고 기체상태에서 물과 섞이지 않는 액체(CCl4)의 소량의 무게를 측정하여 이것을 일정 온도의 용기 안에서 물중탕을 통해 기화시킨 후 기화된 기체의 부피를 측정함으로써 이상기체 상태 방정식을 이용하여 실험에 사용된 물질의 분자량을 측정하기 위한 실험이다.
『실험원리 및 이론』
(1) Boyle s Law
일정한 온도에서 기체 시료의 부피는 가해 준 압력에 반비례한다. 만약 압력이 두 배로 증가되면 부피는 1/2로 감소한다.
여기에서 V는 기체가 차지하고 있는 부피이고 P는 압력이다. 압력과 부피의 항을 방정식의 같은 항에 정리하면,
Boyle s Law : PV = constant (일정한 양과 일정한 온도에서)
즉, 일정한 양과 일정한 온도에서 기체의 압력과 부피의 곱은 일정하다.
(2) Charles law
Celsius 온도(섭씨온도)에 대하여 선형으로 기체부피가 변했으므로 부피와 온도의 관계를 다음과 같이 표현할 수 있다.
V = a +bt
여기서 t는 섭씨온도이고 a와b는 직선에서 얻는 상수이다. 어느 기체나 t= -273.15에서 V=0이므로 a를 다음과 같이 쓸 수 있다.
0 = 273.15b +bt = b(t+273.15)
섭씨온도에 273.15를 더한 Kelvin온도척도는 다음과 같다.
K= ℃ + 273.15
Kelvin온도를 T로 쓰면 다음 식을 얻는다.
V = bT
이것이 Charles법칙이다. 이 식은 일정한 압력에서 기체의 종류에 관계없이 그 부피는 절대온도에 직접 비례함을 보여준다. 따라서 절대온도가 두 배가 되면 부피도 두 배가 된다.
위에 주어진 Charles법칙을 다른 모양의 식으로 바꾸면
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2013.04.23
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