[화학공정실험] 순수한 액체의 증기압

소개글

열심히 만든 예비보고서 입니다.
많은 도움 되시길..

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 기구 및 시약
4. 실험방법
5. 실험결과예측
6. 응용분야

본문내용

1. 실험 목적
증발은 액체의 분자가 액체의 표면을 이탈하는 것이며 이는 상태변화의 한 과정이다.
이 실험에서는 물이 증발할 때 이로 인한 증기압을 구하고, 증발열을 구한다. 또 ,물은 1기압에서는 100℃에서 끓게 되지만 압력이 낮아지면 이보다 낮은 온도에서 끓게 되는데, 그 이유는 물의 증기압력이 낮아지기 때문이다. 물의 증기 압력과 외부의 압력이 같아지게 되면 물이 끓게 되는데 외부의 압력이 낮아지면 그만큼 낮은 압력에서 평형을 이룬다고 생각할 수 있기 때문이기도 하다. 이런 관계를 이용하여 압력과 온도와의 관계를 설명하고 있는 것이 Clausius-Clapeyron식이다. Clausius-Clapeyron식에 대해 알아보고, 실험을 통해 순수한 액체의 증기압을 측정하는 방법을 배우게 된다.


2. 실험 원리

평형상태의 열역학적 항목들은 순수한 액체들의 온도에 따른 증기압의 변화를 예시한다. Clausius-Clapeyron 식은 보통 이 변화를 설명하는데 이용된다. 이 식은 몇 가지 가정에 따른다.

(1) 액체와 기체상 사이의 평형상태
(2) 증기는 이상기체이다.
(3) 액체의 몰부피는 증기의 몰부피에 비해 무시할 수 있다.
(4) 증발열은 온도에 무관하다.

가정 (1)은 기체상의 화학퍼텐셜과 액체상의 화학퍼텐셜이 같은 것을 내포한다. 가정 (2)은 변수로서 기체의 부피를 제거하는데 상태 방정식이 필요함을 뜻한다. 가정 (3)은 문제에서 액체의 부피를 제거하는데 필요하다. 가정 (4)은 결과로서 생기는 미분방정식의 적분을 용이하게 한다. Clausius-Clapeyron 식의 전개는 가정 (1)로부터 시작하는데, 다음의 액체상과 기체상의 화학퍼텐셜의 미분변화를 연결하는 수학적 표현을 나타낸다.