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카테고리 : 레포트 > 자연과학계열 파일이름 :화실 보일의 법칙과 그레이엄의 법칙.hwp 문서분량 : 6 page 등록인 : ddangkug 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 11.04.13 / 11.12.28 구매평가 : 다운로드수 : 4 판매가격 : 1,600 원

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보고서설명
실험 내용 [핵심 내용] - 기체 분자의 부피와 압력, 원자론, 보일의 법칙, 이상기체 방정식 - 기체분자운동론, 기체의 유출속도, 확산속도, 분자량, 그레이엄의 법칙 [관련 자료] Principles of Modern Chemistry, 6th Ed. (Oxtoby 외) Ch 9. The Gaseous State 생명의 화학, 삶의 화학 (김희준 외) 3장. 원자론, 분자론 7장. 물질의 상태와 성질 [실험 목표] 압력 센서를 사용해서 보일의 법칙을 확인한다. 또한 염화수소와 암모니아를 사용해서 확산 속도의 차이를 관찰한다. [실험 기구 및 시약] 염산, 암모니아, pH paper, 압력 센서 30 cm 유리관, 고무 마개 2개, 솜 마개 2개, 테이프, 스탠드, 클램프, 자 [실험 과정] 실험 1. 보일의 법칙 1) 압력 센서 사용법을 익힌다. 2) 압력 센서 장치에 주사기를 연결하고, 파라필름으로 잘 감아서 공기가 새어나가지 않게 한다. 3) 인터페이스의 재생버튼을 누르고 범위 버튼을 눌러 0으로 맞춘다. 4) 주사기의 피스톤을 밀어 압력을 증가시키면서 부피 변화를 측정한다. 실험 2. 그레이엄의 법칙 1) pH paper를 유리관 길이만큼 자른 후 유리관 안쪽에 테이프로 고정한다. 2) 클램프를 사용하여 유리관을 수평이 되게 스탠드에 고정한다. 3) 두 개의 코르크 마개 안쪽에 면봉을 반씩 잘라서 끼운 후 각각을 염산과 암모니아 용액에 담근다. 4) 코르크 마개를 재빨리 유리관 양쪽 끝에 끼우고 관찰을 시작한다. 5) 몇 분 후 하얀색 링이 유리관 내부에 생기면 양쪽 면봉으로부터 링까지의 거리를 측정한다. 6) 이 과정을 2~3 차례 반복하고 재현성을 테스트한다. [주의 사항] 1) 염산과 암모니아가 들어있는 용기는 뚜껑을 잘 닫는다. 2) 사용한 면봉은 물이 들어있는 비커에 담아 냄새가 퍼지지 않게 한다. 3) 염산과 암모니아가 손에 닿지 않게 폴리글러브를 사용한다. 4) 반복 실험을 할 때는 유리관을 잘 닦아야 한다. [결과 처리] 실험 1. 보일의 법칙 1) 센서로 측정한 값에 대기압을 더해야 실제 기체의 부피가 얻어진다. 2) 압력과 부피의 관계를 그래프로 나타낸다. 실험 2. 그레이엄의 법칙 1) 염화수소(HCl)와 암모니아(NH3)의 확산속도의 비를 계산한다. 2) 위의 비와 염화수소와 암모니아의 분자량의 비와의 관계를 분석한다. 3) 알고 있는 그레이엄의 법clr과 잘 맞지 않는다면 그 이유를 논의한다. [참고 자료] 1. 회의적인 화학자 화학이 언제부터 생겨났는지에 대해서는 논란이 있을 수 있다. 18세기에 원자론을 주장한 돌 턴(John Dalton, 1766-1844)이나 현대화학의 정량적인 관계를 정립한 라부아지에(Antoine Lavoisier, 1743-1794) 등이 화학의 초창기에 매우 중요한 역할을 했음은 부인할 수 없는 사실 이다. 하지만 그 전에 17세기의 “자연철학자”인 보일(Robert Boyle, 1627-1691))을 근대적인 화학 개념의 창시자로 보고, “화학의 아버지”라고 부르는 것은 과학으로서의 화학이 연금술(鍊 金術, alchemy)로부터 벗어날 수 있는 계기를 마련한 그의 업적 때문이라고 할 수 있다. 아일랜드에서 부유하고 영향력 있는 집안에서 태어난 보일은 9살이 되기도 전에 영국의 이 튼 칼리지에 입학하였고, 12살 이후에는 스위스, 이탈리아 등지에서 가정교사와 공부를 하였다. 1645년에 영국으로 돌아온 그는 본격적인 과학탐구의 길을 걷게 된다. 그 당시만 해도 연금술 이 영향력을 유지하고 있었으며, 보일 자신도 금(金, gold)을 만들 수 있고 실제로 만들었다고 믿을 정도로 연금술의 영향을 받고 있었다. 보일과 같은 시기에 살았던 뉴턴도 연금술에 빠져 있었다고 한

본문일부/목차
다. 보일은 모든 자연현상에 깊은 호기심을 가지고 있었다. (아인슈타인은 이를 두 고 “신성한 호기심 (holy curiosity")이라고 부르기도 했다.) 보일은 결정들의 구조와 절단면에 대해 연구하고, 색깔과 전기에 대한 책을 쓰기도 했다. 못을 황산에 넣었을 때 나오는 기체를 관 찰하고 (그는 이것이 수소인지는 알지 못했다), 산호 가루에 식초를 부으면 나오는 기체에 파리 를 넣어 놓으면 오래 가지 못해 죽는다는 것도 알아냈다. 산성 물질과 염기성 물질을 구별하는 지시약을 만들기도 하였다. 혈액의 성질에 대해서 연구하고, 수혈(blood transfusion)의 가능성 에 대해서도 관심이 있었으며, 냄새와 맛의 인식에 관한 실험을 행하기도 하였다. 반투막의 성 질에 대해서도 설명하고, 뇌의 손상에 의한 색맹의 사례에 대해서도 보고한 바 있다. 공기 펌프 (air-pump)에 관심을 가지게 된 보일은 로버트 후크 (Robert Hooke, 1635-1703)의 도움으로 보다 나은 성능을 가진 공기 펌프를 제작할 수 있었다. 후크 자신도 후 에 많은 중요한 업적을 남긴 과학자로 남게 된다. 고무줄이나 스프링의 탄성력을 설명하는 후크 의 법칙(Hookes law)과 현미경을 이용한 많은 실험을 통해 “현미경의 아버지”로 불리게 된 것 이 그의 대표적인 업적이다. 코르크의 세포를 관찰하고 세포(cell)라는 명칭을 처음 사용한 것도 후크라고 알려져 있다. 영국 옥스퍼드에는 보일과 후크의 업적을 기리는 보일-후크 현판 (Boyle-Hooke plaque)이 걸려 있다. 보일은 공기 펌프를 사용하여 공기의 특성에 대한 다양한 실험을 수행하여, 공기가 연소, 호 흡, 그리고 소리 전달에 중요한 역할을 한다는 것을 알아낼 수 있었다. 공기 엔진(pneumatic engine)이라고 부른 펌프를 이용해서 보일은 밀폐된 용기 내의 공기의 양을 조절할 수 있었으 며, 이를 통하여 이전의 일부 사람들의 주장처럼 공기가 실체가 없는 에테르(ether)가 아니라 물리화학적 특성을 지닌 물질이라는 것을 보일 수 있었다. 공기를 빼낸 용기 내에서는 초가 금 방 꺼지고, 곤충, 새 또는 쥐 등이 호흡이 곤란해져서 죽는다는 사실도 확인했다. 보일은 또한 진공 상태에서 소리나 자기력이 전파되는 정도도 탐구하였다. 이 결과들은 1660년 “공기의 탄 력에 대한 자극과 효과에 대한 새로운 물리역학적 실험들 (New Experiments Physico-Mechanical, Touching the Spring of the Air, and its Effects)”이라는 제목으로 출판되었다. 이에 대한 반론들에 대해 언급하면서 보일은 현재 우리가 보일의 법칙으로 알고 있 는 “공기의 부피는 압력에 반비례”한다는 사실을 추가하게 된다. 많은 자연현상에 대한 호기심 중에서도 보일은 화학에 대해 남다른 관심과 애정이 있었던 것 같다. 그는 특히 물질의 특성에 대해 알고 싶어 했으며, 근본적인 해답을 얻기 위해서는 그 때까 지 존재하던 잘못된 생각들을 바로 잡아야 했다. 물질을 구성하는 기본 요소가 흙(earth), 공기 (air), 불(fire), 그리고 물(water)라는 고대 그리스의 주장이 그 당시까지 받아들여지고 있었고,

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