연필 12자루를 "1다스"라 부르듯, 원자·분자를 6.022 × 10²³개씩 묶어 "1몰(mol)"이라 부릅니다.
이 거대한 숫자가 바로 아보가드로 수(NA)입니다.
너무 큰 숫자라 실감이 안 나죠? 오늘 실험에서는 올리브유 한 방울만으로 이 숫자를 직접 추정해 봅니다!
올리브유의 주성분은 올레산(C₁₈H₃₄O₂, 약 70~80%)입니다.
극소량의 기름이 물 위에 떨어지면 분자들이 한 층(단분자막)으로 정렬합니다. 막의 두께 = 분자 1개의 길이 d
📌 핵심: "기름이 퍼진 면적"이라는 눈에 보이는 것으로 분자 크기를 역산!
$$V = c \times V_{\text{방울}}$$ (희석비 × 방울 부피)
📌 d 하나만 구하면 NA를 추정할 수 있습니다!
실제 실험 순서대로 4단계를 따라가며 연습합니다. 시뮬레이터에서 한 것을 실제 실험에서 그대로 따라하면 됩니다!
시뮬레이터에서 한 것을 그대로 따라하세요! 물 위에 올리브유 희석 용액 한 방울을 떨어뜨리고, 후추가루가 밀려난 원의 지름을 재면 됩니다.
💡 모든 재료를 마트와 약국에서 구할 수 있습니다!
소독용 에탄올은 불에 잘 탑니다. 화기 근처 사용 금지.
접시에 세제 기름기가 없어야 합니다. 수돗물로 깨끗이 헹구세요.
반드시 희석 용액을 사용하세요. 원액은 다층막이 되어 실패합니다.
후추가루를 고르게 뿌린 뒤 가운데에 투하하면 원형 경계가 보입니다.
컵에 에탄올 50mL를 넣습니다.
빨대로 올리브유 1방울을 에탄올에 떨어뜨립니다. → 약 1/1000 희석
잘 저어줍니다. 이것이 "희석 용액"입니다.
💡 방울 부피 측정: 빨대로 20방울을 컵에 모은 뒤 주사기로 총 부피를 재고 20으로 나누세요. (없으면 1방울 ≈ 0.05 mL)
큰 접시에 물을 가장자리까지 채우고 기다립니다.
후추가루를 수면에 고르게 뿌립니다.
희석 용액 1방울을 수면 중앙에 떨어뜨립니다.
밀려난 원의 지름을 2방향 측정합니다.
세제로 씻고 3회 반복합니다.
| 회차 | D₁ (cm) | D₂ (cm) | 평균 D | A (cm²) |
|---|---|---|---|---|
| 1차 | ||||
| 2차 | ||||
| 3차 | ||||
| 평균 | ||||
순수 기름 부피: $$V = c \times V_{\text{방울}}$$
분자 직경: $$d = V / A$$
분자 부피: $$V_{\text{분자}} = \frac{\pi}{6} d^3$$
아보가드로 수: $$N_A = \frac{282}{0.895 \times V_{\text{분자}}}$$
실험 결과를 정리하세요. 모든 항목 작성 후 제출하기를 누르세요.
시뮬레이터 또는 실제 실험에서 측정한 값을 입력하세요.
측정값으로 계산한 결과를 입력하세요.
측정한 d 값(nm)과 그 의미를 쓰세요.
추정값, 오차율, 오차 원인을 쓰세요.
"보이는 것 → 보이지 않는 것" 과정을 자기 말로 정리하세요.
실험 조건을 어떻게 개선할 수 있을지 작성하세요.
개념학습과 가상실험을 바탕으로 풀어보세요!