일반화학실험 - 마그네슘의 연소

마그네슘의 연소

1.Abstract

18세기 후반부에 화학은 계속적인 발전을 이루게 된다. 이 시기에 화합물을 구성하는 원소의 성분비가 일정하게 정해져 있는가, 아니면 변할 수 있는가에 관한 논쟁이 일어났다. 베르톨레(Claude Louis Berthollet)는 성분비가 여러 가지 변하는 값을 가질 수 있음을 주장한 데 반해, 프루스트(Joseph Louis Proust)는 ‘일정성분비(definite proportion) 의 법칙을 주장하였다. 현재 알려진 바에 의하면 대부분의 화합물은 일정성분비의 법칙에 잘 적용된다. 그러나 일부 화합물 중 성분 원소의 질량비가 일정하지 않는 경우가 있다(비화학양적 화합물, nonstoichiometric compound). 따라서 일정성분비의 법칙이 모든 화합물에서 반드시 적용된다고 말할 수는 없다. 구리의 황화물이나 철의 산화물들을 분석한 베르톨레는 반드시 그 성분비가 일정하지 않다고 주장했었는데, 이는 구리의 황화물이나 철의 산화물에는 산화제일철(FeO)나 산화제이철(Fe2O3)와 같이 두 종류 이상이 있음을 몰랐기 때문이다. 그러나 프루스트에 의하면 산화제일철과 산화제이철은 각각 별개의 화합물이므로 그 성분비가 달라도 관계가 없다. 베르톨레와 프루스트 두 사람의 싸움은 8년간이나 오랜 세월을 두고 계속되어 학계의 화제를 모아왔으나, 마침내는 프루스트가 승리하여 “같은 화합물에서는 각 성분은 일정한 무게비를 갖는다” 는 주장이 받아들여졌다.
마그네슘을 도가니에 넣고 도가니를 주기적으로 환기시키면 질량이 증가한다. 이 증가 질량 분이 바로 달라붙은 산소의 양이다. 따라서 이번 실험에서는 이로부터 일정량의 마그네슘과 반응하는 산소의 양을 측정하여 일정 성분비의 법칙이 성립함을 확인한다.

2.Data and Result

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