[일반화학실험]용량기 검정과 정해진 농도의 용액 만들기

소개

밀도의 의미를 알아보고 용량기 검정과 에탄올의 밀도에 대해 실험해본다.
농도의 의미에 대해 알아보고 묽은 용액 및 설탕용액을 만들어 계산해 보는 실험레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 밀도의 의미를 파악하고 부피 측정 기구인 메스실린더를 보정한다. 이를 통해 에탄올의 정확한 부피를 재고, 이로부터 얻은 계산값을 이론값과 비교한다.
1.2. 농도의 여러 단위에 대해 익히고, 물은 염산 용액을 만드는 과정을 수행한다. 진한 용액으로부터 한 단계로 만드는 경우와 여러 단계로 묽혀 얻는 경우의 산도를 비교한다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 밀도
밀도란 단위 부피 당 들어 있는 물질의 질량을 의미하며, 질량은 온도에 따라 변하지 않지만 부피가 온도에 따라서 변하는 값이므로 밀도도 온도에 따라 변한다. 부피를 측정하는데 사용하는 메스실린더는 온도에 따라 팽창률이 다르므로 부피 보정이 필요하다. 정해진 온도에서는 밀도가 고정된 값을 가지므로 정확한 질량을 알면 부피를 알 수 있다. 이를 이용하여 메스실린더의 부피를 보정한다. 보정된 메스실린더를 사용하여 에탄올의 밀도를 구하고 이를 이론값과 비교한다.

2.2. 농도
용액의 농도를 나타낼 때, ‘묽은’과 ‘진한’이란 정성적인 용어 이외에 좀 더 정확한 계산에 의한 값을 제시할 필요가 있다. 화학자들이 가장 흔하게 사용하는 용액의 조성으로 ‘물농도’가 있다. 물농도는 용액 1L에 들어 있는 용질의 몰수(㏖/L=M)로 나타낸다.
물농도 = 용질의 몰수 (㏖) / 용액의 부피 (L) = M
용액의 조성을 나타내는 유용한 다른 방법들도 있는데, 질량 백분율도 그 하나이다. 질량 백분율은 용액중에 있는 용질의 질량을 백분율로 나타낸 것이다.
질량 백분율 = (용질의 질량/용액의 질량)*100%
용액의 조성을 나타내는 또 다른 방법으로 몰분율이 있는데, 이는 용액에 있는 분자의 전체 몰수에 대한 주어진 성분의 몰수 비율이다. 예를 들어, 용액 중에 들어있는 용질 A의 몰분율을 나타내면 다음과 같다.
= 용질 A의 몰수/용액 중에 들어있는 모든 물질의 몰수의 합
한편, 온도에 따라 변하지 않는 농도를 나타내는 또 한 가지 방법으로 몰랄농도가 있는데, 몰랄농도는 용매 1㎏에 녹아있는 용질의 몰수를 뜻한다.
몰랄 농도 = 용질의 몰수 / 용매의 질량(㎏) = m

참고자료

· 현대일반화학실험, 화학교재연구회, p.33～37
· 현대대학화학실험, 박종성, 사이플러스, 2010, p.23～30