[예비,결과] 어는점 내림에 의한 분자량 측정

소개글

07년 2학기 아주대학교 화학실험 보고서 입니다.
많은 도움 되셨으면 합니다.

목차

1. 실험 목적
2. 이론
-(1) 증기 압력
(2) 용액에서의 증기압력 ( 비휘발성 용질인 경우 )
(3) 용액의 증기압력 내림
(4) 끓는점 오름
(5) 어는점 내림
(6) 어는 점 내림의 공식 ( 그림 1. 참조 )
(7) 과냉각
3. 기구 및 시약
4. 시약조사
5. 고찰
6. 참고 자료

본문내용

1. 실험 목적
이 실험을 통해서 어는 점 내림법에 의하여 용질의 분자량을 측정하는 방법을 배우는 데 있다.
2. 이론
(1) 증기 압력
일정한 온도가 유지되고 주위와 완전히 밀폐되어 있는 용기 안에 액체 A 와 기체 B, 고체 C ( A, B 와 C 는 같은 물질이고 상만 다르다. ) 가 공존하고 있다고 가정해 보자. 표면 근처의 액체 분자들은 분자 사이의 인력을 극복하고 기체 속으로 떨어져 나 갈 수 있으며, 반대로 증발된 분자는 에너지를 잃고 다시 액체 속으로 되돌아갈 수 있 을 것이다. 밀폐된 용기 안이라면, 시간이 흐르면서 증발 속도와 응결 속도가 같아져, 결국 계 ( 용기 안 ) 는 거시적으로는 변화가 없는 상태, 즉 평형 에 이르게 된다. 이 때 계의 압력 ( 즉, 증기 B 의 압력 ) 을 증기압력 이라고 한다.
(2) 용액에서의 증기압력 ( 비휘발성 용질인 경우 )
용매에 “ 비휘발성 ” 용질이 녹아있다는 것은 용액 위의 용질의 증기압력은 거의 무시 할 수 있다는 것을 의미한다. 그러나 용매의 증기압은 0 이 아니며 일정한 온도에서 용 액의 조성에 대한 증기압을 연구할 수 있다.
용매의 몰분율 ( ) 이 1 일 때 ( 즉, 순수한 용매일 때 ) 의 증기압을 라고 하자. 이 0 에 가까워지면 ( 순수한 용질이 된다. ), 용매의 증기압도 0 이 될 것이 다. 몰분율 이 1에서 0 으로 변화하면 은에서 0 으로 떨어진다. 실험적 결과에 의하면, 묽은 용액에서 용매의 몰분율에 대한 용매의 증기압을 도시하면 거의 직선에 가깝게 나타난다. 식으로 나타내면,
( 은 몰분율 )
이 식을 라울의 법칙이라고 하며 이 법칙을 따르는 식을 이상 용액이라고 한다. 실 제 용액의 증기압은 라울의 법칙에서 예상한 값보다 크게 ( 용매와 용질 분자 사이에 강한 인력이 작용하지 않는 경우 ), 또는 작게 ( 용질이 용매 분자를 강하게 끌어당겨 증기상으로 나가려는 경향이 감소될 때 ) 나타나지만, 충분히 낮은 밀도에서는 이상 용 액에 거의 근접하게 나타난다.
라울의 법칙은 용액의 총괄성 이라고 부르는 묽은 용액의 4 가지 성질 - 순수한 용매에 대한 용액의 증기압 내림, 끓는 점 오름, 어는 점 내림, 삼투압 현상 - 의 근 거가 된다. 이들을 총괄성이라고 하는 것은 참여하는 특정 용질 입자의 성질보다 는 용해된 입자의 수 에 의해 생기는 집합적 효과에 연유하는 까닭이다.

참고 자료

화학공학 대사전, 화학공학 대사전 편찬 위원회, p140, p143, p159, p876, p1275
물리 화학, Gorden M. Barrow, 자유 아카데미, p280, p296 ～ p301
현대 일반 화학 , David W. Oxtoby & H. P. Gillis, 자유 아카데미,
p170 ～ p178, p201 ～ p209