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[화학실험] 기체 분자의 확산[결과 보고서]
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1. Abstract
분자들은 밀도차나 농도차에 의해 스스로 이동하게 되는데, 이를 확산이라 한다. 확산은 공기 중에서 냄새가 나는 것뿐만 아니라 물속에서 잉크가 퍼지는 현상, 삼투현상도 포함한다. 그레이엄에 의해 기체의 확산속도는 밀도의 제곱근에 반비례한다는 사실이 밝혀졌다. 우리는 이번 실험에서 이를 확인하였다.
양쪽이 트인 유리관에 염산과 암모니아를 동시에 넣어주고 밀폐시키면 염화수소 분자와 암모니아 분자가 확산을 하기 시작한다. 이때, pH paper를 통하여 진행과정을 실시간으로 확인할 수 있다. 확산을 하다가 염화수소 분자와 암모니아 분자 간에 만나는 지점에서 서로 반응하여 염화암모늄이 발생한다. 염화암모늄은 유리관안에서 하얗게 생기고 우리는 이를 직접 확인할 수 있게 된다.
실험결과 염화암모늄은 염산 쪽에 치우친 방향으로 생성되었는데 이는 무거운 염화수소분자가 암모니아분자보다 확산속도가 더 느리기 때문이다. 이를 보아 실험은 잘 되었고 이제 이를 이론값과 비교하여 그레이엄의 법칙을 확인해 보자.
2. Data and Results
염산
암모니아
이동 시간
염산 속도
암모니아 속도
1번 실험 이동거리
11.2cm
16.4cm
47.01sec
0.238cm/s
0.349cm/s
2번 실험 이동거리
10.8cm
15.9cm
45.78sec
0.236cm/s
0.347cm/s
염화수소의 분자량: 36.461g/mol
암모니아의 분자량: 17.031g/mol
- 그레이엄의 법칙
= = =
- 이론 속도
V(HCl) = 451.42m/s
V(NH) = 660.50m/s
- 1번 실험
= 0.68345
= 0.68293
오차율 = 0.076%
- 2번 실험
.... |
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2013.09.03
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