exp.2 액체증기 평형 불변 끓음 혼합물

목차

1. Purpose

2. Theory
1) 라울의 법칙
2) Azeotrope
3) 빛의 반사와 굴절, snell의 법칙
4) 아베굴절계
5) Binary system
6) distillation

3. Chemicals and apparatus

4. Procedure

5. Data&Results
1) Reference를 통해 그린 몰분율과 굴절율 그래프
2) 메탄올에 벤젠을 가했을 때의 온도-조성 곡선
3) 벤젠에 메탄올을 가했을 때의 온도-조성 곡선

6. Discussion

본문내용

Purpose: 최저 끓는 점의 Azeotrope를 갖는 이성분 액체계에서 아베 굴절계를 이용해서 boiling point의 조성표를 결정하는 방법을 익힌다.
(구해야 하는 물리량: 벤젠-메탄올 계의 azeotrope 형성 온도, 굴절률 →mole fraction 계산 +끓는 점 composition diagram완성 )

Theory
1. 라울의 법칙
라울의 법칙은 비휘발성 물질, 혹은 비전해질 용질이 들어있는 용액에서 증기압, 증기압내림률, 몰분율 사이의 관계에 대해서 설명한다. 라울의 법칙에 따르면, 용액을 구성하는 용매의 증기압은 용매가 순수한 상태로 존재할 때의 실험 온도에서 갖는 증기압에 용액 속 용매의 몰 분율을 곱해서 구할 수 있다. 따라서 순수한 상태의 용매와 용액 사이에 존재하는 증기압 내림은, 순수한 용매의 증기압력과 용질의 몰분율을 곱해서 계산할 수 있다. 용질이 전해질인 경우에는 증기압 내림을 계산하기 위해서 반트호프 인자 i를 곱해야 하기 때문에 비전해질 용질이 녹아있는 경우와 증기압 내림의 정도가 다르다.
라울의 법칙을 통해서 예상한 증기압과 실제 용액의 증기압이 동일한 경우에는 이상용액, 그렇지 않은 경우에는 비이상 용액이라고 한다. 비이상 용액은 예상 증기압보과 실제 증기압을 비교했을 때, 실제 증기압이 더 큰 증기압을 갖는 경우(양의 편차를 갖는 경우)와 실제 증기압이 더 작은 증기압을 갖는 경우(음의 편차를 갖는 경우)로 구분할 수 있다.

참고 자료

Theodore L. Brown, Chemistry the central science, 14th ed, pearson, 2018, P497-499
대한화학회, 물리화학실험, 청문각, 2000, pp38-47