[화공열역학실험]평형 분배

소개글

실험과정은 다음과 같다.
1. 벤젠 - 물 계
2. 에테르 - 물 계
3. 단일 추출
4. 되풀이 추출

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 서로 섞이지 않는 두 용매 사이에서 일어나는 용질의 평형분배를 공부한다. 이 실험을 통하여 불균일상 평형에 있는 계에 대한 질량 작용의 법칙을 확인한다.

2. 실험 원리
2.1. 실험 배경
용질 A가 들어있는 용액에 A는 녹이지만 처음 넣어준 용매하고는 서로 섞이지 않는 두 번째 용매를 넣어 흔들면, 용질이 두개의 서로 섞이지 않는 용매에 각각 녹아 들어가서 평형을 이루고 두 용액에서의 용질의 농도를 불균일상 평형분배 상수로 관계되어진다. 일정한 온도에서의 평형에 대한 일반적인 열역학 조건으로부터 두개의 용매 사이에서 용질 분배에 대한 상태의 변화는 다음과 같이 쓸 수 있다.
A(상1) = A(상2)
일정한 온도에서의 상태 변화에 대한 평형상수는 다음과 같다.
(1)
: 상 1에서의 용질 분자의 농도, : 상 2에서의 용질 분자의 농도
두 용액에서 용질 A의 이온화, 해리, 회합이 일어나지 않으면 두 평형농도 와 을 과 대신에 사용할 수 있다. 그러나 용질이 이온화하거나 회합하는 경우에는 질량본존과 질량작용의 법칙을 써야 한다.
2.1.1. 용질이 용매에서 이온화하는 경우로, 아세트산은 물에서 일부 이온화 한다.

은 이온화 하지 않는 분자의 농도로 산해리상수 와 평형에서 용매의 전체 농도 를 써서 얻는다.

(2)
x : 이온의 농도

같은 부피의 두 용매에서 상1에서의 전체 평형농도
: 상1에서 초기 아세트산의 농도, : 상2에서 전체 평형 농도
2.1.2. 두 번째는 용매에서 용질 분자의 단위체가 회합하여 이합체를 만드는 경우의 상태 변화를 보면,

평형은,
(3)
: 이합체로 되지 않은 용질 분자의 농도 ( = )

식 (4)에 을 대입하면,

따라서 상2에서 완전히 다 회합되지는 않는 경우에는 산 염기 적정으로 셜정되는 상2의 전체 농도 는 분배상수 K와 이합체화 상수 뿐만 아니라 상1에서의 용질의 농도 도 포함하고있다.

참고 자료

없음