[물리화학실험 A+] 기체 상수의 결정

목차

1. 실험 목표
2. 이론 및 배경
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 주의사항
6. 실험 결과
7. 토의 및 고찰
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목표
일정한 양의 산소와 이산화탄소를 발생시켜서 기체 상수의 값을 결정한다.

2. 이론 및 배경
이상기체
이상기체는 구성 입자의 크기가 용기의 크기에 비교해 무기할 수 있을 정도로 작으며, 구성 입자들 사이에 작용하는 힘이 없다고 가정한 기체이다.
표준온도압력에서 이상기체로 근사할 수 있다는 점에서 또한 유용한 개념이다. 분자량이 가벼운 질소, 산소, 수소, 불활성기체 등은 물론, 분자량이 어느 정도 높은 이산화탄소 정도까지도 적당한 조건에서는 이상기체로 근사할 수 있다. 일반적으로 실제 기체는 고온, 저압의 경우 이상기체에 가까워지는데, 이는 기체 입자들 간 상호작용에 비해 입자들의 운동에너지가 훨씬 커지고, 개별 입자의 크기에 비해 입자 사이가 점점 더 벌어지기 때문이다.
반대로 이상기체 모델은 저온, 고압에서 실제 기체에 적용되지 않는다. 이 조건에서는 기체 입자 간 상호작용과 입자의 크기가 무시할 수 없는 크기가 되기 때문이다. 또한 분자량이 큰 기체 분자들과 입자 간에 상호작용이 큰 기체 분자들에 대해서도 잘 적용되지 않는다.
이상기체는 (1)구성 입자의 크기가 용기의 크기에 비교해 무시할 수 있을 정도로 작으며 (혹은 부피가 0), (2)구성 입자들 사이에 작용하는 힘이 없다고 가정한 기체이다.
이상 기체는 다음과 같은 기체 법칙을 만족한다.
1) 보일 법칙: 온도와 몰 수가 일정할 때, 기체의 부피는 압력에 반비례한다.

2) 샤를 법칙: 압력과 몰 수가 일정할 때, 기체의 부피는 절대온도에 비례한다.

3) 아보가드로 법칙: 온도와 압력이 일정할 때, 기체의 부피는 몰 수에 비례한다.

4) 돌톤의 부분압력 법칙: 혼합 기체의 압력은 각 성분 기체의 부분 압력의 합과 같다.

출처 : 해피캠퍼스