[물리화학실험] 어는점 도표 이성분 유기혼합물계 예비보고서

소개글

"[물리화학실험] 어는점 도표 이성분 유기혼합물계 예비보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험이론
2-1) 총괄성
2-2) 어는점 내림
2-3) 상규칙(phase rule)
2-4) 냉각 곡선
2-5) 자유도(degree of freedom)
2-6) 과냉각
2-7) 열분석
2-8) 공융점(eutectic point)

3. 실험방법

4. 시약조사

본문내용

1. 실험목적
이 실험의 목적은 이성분 유기분자 혼합물에 대한 온도-조성 도표를 결정하여 보고, 실험적으로 얻어진 상도표를 이용하여 이성분 응축계에 상법칙이 어떻게 적용되는지 살펴본다.

2. 실험이론
2-1) 총괄성
용액에 녹아있는 용질의 종류가 아닌 용질의 입자수에 의해서만 결정되는 용액의 성질을 말한다. 예를 들어 같은 부피의 물이 담긴 비커 2개에 소금 1몰과 염산 1몰을 넣을 경우 두 용액의 총괄성은 소금과 염산 모두 2개의 용질로 이온화가 되기 때문에 두 이상용액의 총괄성은 같게 된다. 총괄성의 대표적인 예로는 삼투압, 끓는점 오름, 어는점 내림, 증기 압력 내림이 있다. 또 이러한 총괄성을 이용하면 용질의 몰질량을 측정하기 유용하다.

2-2) 어는점 내림
순수한 용매에 용질을 첨가하여 용액을 만들면, 용액의 어는점이 용매의 어는점보다 낮아지는데, 이 현상을 어는점 내림이라고 한다. 현상학적으로 응고점 내림은 비휘발성 용질이 녹은 용액은 순수한 용매보다 낮은 융해곡선을 갖기 때문에 일어나는 현상이다. 어는점 내림은 좀 더 일반적인 의미로 쓰이는 응고점 내림과 같다.
어는점 내림은 다음의 식에 의해 결정된다.
ΔTf = -Kf X m X i
여기서 ΔTf는 어는점 내림, ΔKf는 몰랄 내림 상수, m은 몰랄 농도, i는 반트 호프 계수를 의미한다. 반트 호프 계수는 용질 분자 1개당 이온의 수이다. 이 식에서 몰랄 내림 상수가 클수록 응고점 내림이 큼을 알 수 있다.
용질의 농도가 낮은 용애그이 어는점 내림의 양은 용질의 종류나 성질과 상관없이 용질의 농도에 의해서만 결정된다. 단, 용질의 농도가 충분히 높아서 용질 분자 간의 상호작용을 무시할 수 없을 때는 용질의 성질도 어는점 내림에 영향을 미칠 수 있다. 이처럼 용액에 녹아 있는 용질의 종류가 아닌 용질의 입자 수에 의해서만 결정되는 용액의 성질을 총괄성이라 한다.

참고 자료

위키피디아 “상규칙”
위키피디아 “총괄성”
위키피디아 “과냉각”
네이버 지식백과 “자유도”
네이버 지식백과 “공융점”
물리화학실험(대한화학회) p53 ~ 56