물리화학실험 표면장력 A+

소개글

레포트, 시험 점수 모두 1등이었습니다. 레포트 작성 시 참고하면 도움이 될 것 입니다.

목차

1. Title
2. Date
3. Purpose
4. Principle
5. Reagents & Apparatus
6-1. Procedure(예비)
6-2. Procedure(결과)
7. Data sheet
8. Description
9. Result
10. Discussion
11. Reference

본문내용

3. Purpose
이 실험 목적은 모세관법과 장력계법에 의하여 액체의 표면장력을 결정하는데 있다.

4. Principle
표면장력이란 표면을 내부로 잡아당기며 표면적의 증가를 억제하는 힘을 말한다. 표면장력의 크기는 분자간의 인력의 크기와 관련된다. 용기 속에 담겨있는 어떤 액체에서 액체 내부에 있는 분자는 주위의 다른 분자들에 의해 둘러싸여 있으며 모든 방향으로부터 똑같은 인력을 받는다. 반면에 액체 표면에 있는 분자들은 표면 아래에 있는 분자들에 의해서만 인력을 받으므로 내부에 있는 분자들에 비해서 많은 인력을 받지 않는다.
분자간의 인력은 분자들의 상대적 에너지를 낮추는 상호작용을 하므로 액체는 표면에 있는 분자들의 수를 최소로 하려는 경향이 있다. 즉 물방울이 구형인 것은 모든 형태 중에서 구형일 때의 표면적이 가장 적기 때문이다. 그러므로 표면장력의 크기는 분자간의 인력이 큰 액체 일수록 크다.

<중 략>

10. Discussion
1) 실험에 대한 고찰
나뭇잎에 맺힌 물방울의 둥근 모양이나, 물 위에 떠있는 소금쟁이는 공통적으로 이번 실험과 연관성을 가지고 있다. 바로 표면장력(surface tension)이다. 표면장력을 이해하기 위해 우선 분자 간 상호작용을 알 필요가 있다. 분자 간 상호작용은 크게 3가지로 나뉜다. 첫 번째는 ‘반데르발스 힘(Van der waals force)’이다. 반데르발스 힘은 전기적으로 중성인 한 분자 내에서 전자 밀도의 일시적인 편극에 의해 유발 쌍극자가 형성되어 작용하는 힘이다. 분자의 크기가 클수록 표면적이 넓어져 쌍극자가 생성되기 용이해지고, 따라서 반데르발스 힘은 더욱 커진다. 개코도마뱀의 발바닥을 보면 수많은 돌기들이 있는데, 이것은 접촉되는 표면적을 넓게 하여 반데르발스 힘이 효과적으로 작용할 수 있도록 하기 위함이다. 두 번째는 ‘쌍극자-쌍극자 상호작용(dipole-dipole interaction)’이다. 가장 기본적인 물리법칙에 의하면 (+)와 (-)전하 사이엔 서로 인력이 작용한다.

참고 자료

Smith, J. G, 스미스의 유기화학, (제4판,카오스북,2015), p111-112
“Capillary action”,『Wikipedia』,2019,https://en.m.wikipedia.org/wiki/Capillary_action,20.03.2019
Peter Atkins, 핵심물리화학, (제6판,교보문고,2015), p495-496
“Isoperimetric inequality”,『Wikipedia』,2019,https://en.m.wikipedia.org/wiki/Isoperimetric_inequality,20.03.2019