[일반화학실험]밀도 측정

실험 이론 및 원리

1.실험 배경

밀도(g/㎖)인 것을 이용하여 용매 A, B, C를 각각 매스실린더에 10㎖씩 담아 질량을 측정해 밀도를 구한다. 액체 상태에서 밀도가 큰 액체가 밀도가 작은 액체에 아래로 가라앉는 다는 것을 이용해 실험하면서 확인한다. 극성물질은 극성물질과 섞이고 무극성물질은 무극성물질과 섞이게 된다.

실험 기구 및 시약

1. 실험 기구

매스실린더, 피펫, 바이알, 유리막대

2. 실험 시약

A : H2O, B : THF(Tetrahydrafuran), C : Chloroform

실험 방법

1. 실험 과정

1) 용매 A,B,C를 매스실린더에 담는다.

2) 각 용매의 질량을 측정해 밀도를 구한다, (각각 10㎖씩)

3) 바이알에 용매 A/B, B/C , C/A , A/B/C를 담는다,

4) 후보군으로부터 용매 A,B,C를 구한다.

주의 사항

바이알에 용매를 담아 밀도를 측정한 것을 확인 할 때 용매를 많은 양을 한 번에 담지 않기 위해 유리막대를 이용해 조금씩 흘려 넣어준다.

실험 결과

1. 결과 분석

1) 용매 A,B,C의 후보군

Tetrahydrafuran (THF)	Methylene Chloride(MC)	Vinyl Acetate(VC)	Xylene	Ethyl Actate(EA)
H2O	Hexane	Toluene	CycloHexane	Chloroform

2) 용매의 밀도

용매	A	B	C
밀도(g/㎖)	0.987	0.878	1.486

3) 실험 분석

① 용매 A를 바이알에 담은 후 용매 B를 유리막대를 이용해 바이알에 담았더니 B가 A위로 떠올랐다.

② 용매 B와 용매 C를 ①과 같이 했을 때 용매 B와 C가 섞였다.

③ 용매 C와 용매 A를 ①과 같이 했을 때 용매 A가 C위로 떠올랐다.

④ 용매 A, B, C를 ①과 같이했더니 용매 B는 A위로 떠오르고 용매 C와 A는 섞였다.

 

3. 실험결과를 통해 용매에 알맞은 액체를 후보군에서 찾기

1)각 후보군의 밀도를 구해 용매 A, B, C에 맞는 액체를 찾으면

A:H2O, B:THF or Toluene, C:Chloroform

2)용매A와 B는 섞이지 않았고 용매A와 용매C도 섞이지 않았지만 용매B와 용매C만 섞였다.

3)용매 A는 극성이고 용매 C는 무극성이므로 용매 B는 따라서 무극성이다.

4)결국 용매 B는 THF이다.

토의 사항

1. 실험 고찰

용매의 밀도를 측정한 후 측정한 값에 따른 액체의 밀도차를 이용해 2개 이상의 용매를 섞어 층이 나눠지는 지에 대해 실험을 하면서 관찰해 보았다. 우선 진행한 용매의 밀도측정은 쉽게 밀도를 측정 할 수 있었다. 각 용매를 매스실린더에 10㎖씩 넣어 질량을 측정하니 밀도 값을 쉽게 알 수 있었다. 이것은 밀도의 단위인 g/㎖를 이용해 측정했다.

밀도 값 측정 이후 각각의 용매들을 하나의 바이알에 넣어 밀도 값에 따라서 층이 생성되는 지에 대해 관찰을 진행하였지만 두 용매가 섞여 그 이유를 쉽게 생각해내지 못했지만 용매의 후보군에 대해 조사하면서 극성물질과 용매의 극성, 무극성을 알게 되어서 용매가 섞이는 이유를 알게 되었다. 따라서 용매를 섞을 경우 밀도 차이에 의해서 층이 생길 수도 있지만 물질에 따라 층이 생기지 않고 섞이는 것을 알게 되었다.