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산소 기체의 포집-수상 치환

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by

Myeong-cheol Kim

on 21 March 2016

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Transcript of 산소 기체의 포집-수상 치환

산소 기체의 포집-수상 치환
1. 실험 목표
2. 실험 원리(2)
5. 예상 결과
MnO2 는 KClO3는 KClO3의 분해 반응에
촉매로 작용하여 산소 발생 속도를
증가시키는 역할을 할 것이다

KClO3 를 가열하면 산소 기체가 발생하고
KCl 고체가 남게 될 것으로 예상된다


화학 반응식 : 2 KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)

2. 실험 원리(1)
의과대학 의예과 2조
김수민 김명철 김정영 김태완

챼ㅜㅆㄸ채
CONTENTS
1. 실험 목표

2. 실험 원리

3. 실험 기구 및 시약

4. 실험 과정

5. 예상 실험 결과



돌턴의 부분 압력의 법칙과
이상 기체 상태 방정식을 이용하여
산소 기체의 부분압을 계산한다
이상 기체 상태 방정식
부분 압력의 법칙
보일의 법칙
일정한 온도에서 일정 질량의 기체가 차지하는 부피는 작용하는 압력에 반비례한다
샤를의 법칙
일정한 압력에서 일정 질량의 기체가 차지하는 부피는 절대 온도에 정비례한다
아보가드로의 법칙
일정한 온도와 압력에서 기체가 차지하는 부피는기체의 몰수에 정비례한다
돌턴의 부분 압력 법칙
"기체 혼합물의 전체 압력은 각 기체가 그 자신만
존재할 때 나타내는 압력의 합과 같다"
(하나의 용기 안에 기체 혼합물이 있을 때 각 기체의 부피와 온도가 동일하므로 압력은 몰수에 비례한다)
실험에서 산소 기체를
포집한 용기에는 수증기도
포함되어있기 때문에
수증기압을 고려해야 합니다
3.실험 기구 및 시약
핀치 클램프
기체 발생 장치
집기병/고무마개/시험관/유리관/고무관
스탠드/알코올 램프/삼각 플라스크/클램프
전자 저울/온도계/기압계
이산화 망가니즈&염소산 포타슘
4. 실험 과정
1. 실험 기구 및 시약 준비
1) 기체 발생 장치를 설치한다.
2) KClO3 와 MnO2 를 도가니에 넣은 후 가열하여 수분을 제거한다.
3) 2.0g의 건조된 KClO3 와 0.200g의 MnO2 를 시험관에 넣는다.
4) 시약이 든 시험관 전체의 질량을 측정한 후 기체 발생 장치에 다시 연결한다.

2. 산소 발생 및 수상 포집
1) 알코올 램프를 사용하여 시험관 전체를 서서히 가열하여 산소를 발생시킨다.
2) 발생된 산소의 양만큼 집기병의 물이 수조로 밀려나오게 된다.
(집기병 대신 1L 눈금 실린더를 사용하면 기체의 부피 측정 가능)
3) 밀려나온 물의 양이 500~800ml가 되면 가열을 멈추고 시험관을 식힌다.

3. 발생된 산소의 부피 및 온도, 기압 측정
1) 부피 측정
발생한 산소의 부피 〓 집기병 부피 ─ 집기병에 남아 있는 물의 부피
2) 시험관의 질량을 측정하여 반응한 의 KClO3의 양을 결정한다.
3) 현재의 대기압과 집기병에 담긴 물의 온도를 측정한다.


수상 치환
기체의 포집 방법은 기체의 비중에 따라 상방치환, 하방치환이 있지만 물에 녹지 않는 기체를 포집하는 경우에는 수상치환을 이용한다
산소 기체의 포집
염소산 포타슘을 이산화 망가니즈를 촉매로 하여
가열하면 염화 포타슘과 산소 기체가 생성된다
이상 기체 vs. 실제 기체
이상 기체는 다음 가정을 만족하는 기체이다.
⑴ 어떤 한 기체는 많은 동일한 분자들로 구성된다.
⑵ 분자들은 뉴턴 운동 법칙을 따른다.
⑶ 분자 자체의 부피는 0이다.
⑷ 각각의 분자들은 임의의 운동방향과 속력을 가지고 운동한다.
⑸ 분자들은 서로 상호작용하지 않는다.
⑹ 분자와 용기 벽면의 충돌은 완전 탄성 충돌이다.

하지만 실제 기체는 부피를 가지고 있으며 서로간의 상호작용을 한다. 그렇기에 실제 기체는 반데르 발스 상태식을 거의 따르게 된다
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