해피레포트 - [화학실험] 기체 분자의 확산[결과 보고서]

카테고리 : 레포트 > 자연과학계열 파일이름 :[화학실험] 기체 분자의 확산[결과.hwp 문서분량 : 3 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 13.09.26 / 13.09.26 구매평가 : 다운로드수 : 1 판매가격 : 2,000 원

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보고서설명
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.

본문일부/목차
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. 시간 측정또한 어려운 것이다. 염화수소와 암모니아가 반응하여 발생하는 염화암모늄은 유리관 안에서는 흰띠를 형성하게 된다. 그러나 이 흰띠가 발생순간에는 관찰되지 않고 약간의 시간이 지나야 관찰되어 시간측정에 약간의 오차는 발생할 수 밖에 없다. 이를 방지하기 위해서 pH paper를 유리관에 장착하여 확산의 진행상황을 알 수 있지만, 이 또한 색이 섞이게 되는 순간이 있어 시간 측정에는 약간의 어려움이 따른다. 거리 측정은 매우 중요한 과정이다. 실험 시작시 염산과 암모니아를 각각 묻힌 솜을 살짝 넣고 고무마개를 너무 세게 닫지 않아야 솜이 밀리지 않아 같은 출발점을 갖게 된다. 염화암모늄에 의해 흰띠가 생성된 후에도 그 즉시 거리를 체크해야 하는데, 암모니아의 빠른 확산속도로 인하여 하얀띠가 계속 염산쪽으로 밀려나기 때문이다. 우리는 기체 분자가 확산되는 현상을 직접적으로 볼수는 없다. 하지만, 염산과 암모니아의 반응을 이용한 것처럼 이를 간접적으로 관찰할 수 있다. 그리고 기체분자의 속도는 이론값보다 훨씬 작음을 알 수 있다. 그러나 그 비는 거의 비슷함도 알 수 있다. 그레이엄의 법칙을 통해 우리는 기체분자의 질량비나 농도비를 알고 있다면, 그 속도비나 이동거리비를 알 수 있으며, 그 역도 가능함을 알 수 있다.

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