질량 측정과 액체 옮기기
◆목적
화학 실험에서 가장 기본이 되는 물리양인 질량과 부피를 측정하여 실험값의 불확실성 및 유효 숫자의 처리 방법에 대하여 배우기로 한다.
◆원리
화학은 자연 현상에 대한 정확한 관찰과 측정을 체계적으로 정리하여 논리적인 해석을 추구함으로써 자연 법칙을 이해하려는 분야이다. 따라서 화학 실험에서의 관찰과 측정은 화학을 배우는 첫 단계라고 할 수 있으며 관찰과 측정의 결과는 즉시 실험 노트에 정확하게 적어두고, 실험이 끝난 후에 이것을 근거로 실험의 내용을 정확하게 분석해야 한다.
화학 실험에서 관찰은 색깔의 변화, 고체의 생성, 기체의 발생 등과 같은 정성 적인 것도 있지만, 화학 실험의 핵심은 역시 부피, 질량, 온도와 같은 물리량을 정확하게 측정하는 것이다. 이러한 물리량을 측정하기 위해 눈금이 새겨진 유리 기구, 저울 또는 온도계와 같은 기구를 사용하며, 기구의 정밀도와 취급방법에 따라 측정 결과가 조금씩 달라진다. 따라서 실험에서 원하는 정밀도에 따라 적절한 기구를 선택해야 하고, 그 기구의 정확한 사용법을 충분히 익혀서 재현성이 있는 측정값을 얻을 수 있도록 훈련해야 한다.
(1) 불확실도
실험에서 얻게 되는 결과는 사용하는 기구와 측정 방법에 따라서 조금씩 달라서 참값과는 차이가 있게 된다. 실험 값의 차이(오차)는 실험자의 측정 능력에 의해서 결정되는 정확성의 부족에 의한 부분과 측정에 사용하는 기구, 측정의 방법, 또는 측정 환경에 의하여 어쩔 수 없이 발생하는 정밀도의 부족에 의한 부분으로 구별된다. 예를 들어서 어떤 실험자가 유기 기구에 새겨진 눈금을 읽는 방법을 확실하게 모르고, 물의 메니스커스 밑 부분의 눈금을 읽는다면 정확도가 떨어진 측정이 될 것이다. 반대로 0.1 g 까지 읽을 수 있는 어림저울 대신 0.0001 g 까지 읽을 수 있는 화학저울을 사용하면 훨씬 정밀한 측정을 할 수 있다.
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2015.03.24
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