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보고서설명
물질을 이루는 기본 단위로 원자를 꼽을 수 있지만, 실질적으로 원자 상태로 존재하는 물질은 많지 않다. 대부분 분자 상태로 존재한다. 그리고 분자 상태로 존재하는 물질은 그 분자의 성질을 아는 것이 각기 원자의 성질을 아는 것보다 유용할 때가 더 많다. 분자가 되면 원자 상태와는 다른 성질을 나타내기 때문이다. 또 분자 상태의 성질을 앎으로써 그 물질의 구성 등을 알 수 있기도 하다. 이번 실험의 목표는 분자의 중요한 성질의 하나인 분자량을 측정하는 것이다. 분자량을 측정할 물질은 이산화탄소이고, 이산화탄소의 분자량을 측정하기 위해 드라이아이스를 사용한다. 드라이아이스는 표준 상태에서 승화하는 이산화탄소 고체덩어리이다.
본문일부/목차
첫 번째 실험은 이산화탄소의 분자량 측정 실험이었다. 분자의 질량을 측정하는 여러 가지 방법 중 간단한 방법인 이상기체 상태 방정식을 이용하는 방법을 사용했다. 먼저 250mL 삼각 플라스크의 무게를 측정했다. 이 때 실제로는 플라스크 안에 공기가 있었으므로 플라스크의 무게와 공기의 무게가 함께 측정된 것이다. 그래서 플라스크 안에 있는 공기의 무게는 이상기체 상태 방정식을 이용해서 구하여 빼서 플라스크안의 무게를 구하였다. 다음으로 플라스크를 저울에 올려놓고 드라이아이스를 한 스푼 정도 넣었다. 그리고 드라이아이스가 승화하여 모두 없어지고 무게의 변화가 없을 때 무게를 측정했다. 전체 무게에서 플라스크의 무게를 빼서 이산화탄소만의 무게를 구했다. 그리고 온도계로 플라스크 내의 온도를 측정했다. 마지막으로 이상기체 상태 방정식을 이용하기 위해 필요한 플라스크의 부피를 측정하기 위해 플라스크에 물을 채워 물의 부피를 측정하였다. 이렇게 얻은 자료로 이상기체 상태 방정식을 이용하여 이산화탄소의 분자량을 구해 보았다. 그리고 이 측정값을 이미 알고 있는 분자식과 원자량을 이용하여 구한 값과 비교해 보았다.
두 번째 실험은 이산화탄소의 삼중점을 관찰하는 실험이었다. 이산화탄소는 상온, 상압에서 기체로 존재하는 무색, 무미의 물질로 독특한 특성을 가지고 있다. 이산화탄소의 삼중점은 5.117기압, -56.57℃에 있기 때문에, 압력이 5.117기압 이상이 되어야만 액체로 존재할 수 있고, 압력이 낮을 때는 기체 또는 고체로만 존재할 수 있다. 상온에서 드라이아이스는 고체가 액체를 거치지 않고 바로 기체로 변하는 승화 현상이 관찰된다.
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#이산화탄소의 분자량

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