[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(시타우딩거의 식)이 응용된다. 그러나, 일반적으로 고분자화합물은 복잡분산계이므로 평균분자량밖에 구할 수 없고, 측정에 쓴 방법에 따라 평균하는 방법이 다르므로 동일한 물질에 관하여 몇 가지 방법으로 구한 분자량의 값은 반드시 일치하지는 않는다. 보통 콜로이드입자에 대하여 마찬가지 방법으로 측정한 값을 입자량이라 한다.1)
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2013.09.03
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