Entropy of mixing A+ 물리화학실험 결과보고서
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2024.11.26
문서 내 토픽
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1. Entropy of mixing이번 실험은 서로 다른 농도를 가진 [K3Fe(CN)6] , [K4Fe(CN)6] 용액 사이의 전압을 측정하고 이상적인 조건에서 Entropy of mixing을 구해보는 실험이었다. Entropy of mixing은 일정 온도와 일정 압력에서 순수물끼리 혼합할 때의 엔트로피의 변화량이다. X2이 0.0000, 0.1000, 0.2000, 0.3000, 0.4000, 0.5000일 때의 이론적인 EMF와 Entropy of mixing을 구했다. 그 결과 EMF는 위 순서대로 ∞, 112.9, 71.24, 43.54, 20.84, 0.0000이 나왔다. Entropy of mixing은 Nernst equation 와 Gibbs free energy 식을 이용해 구한 수식입니다.DELTAS_{mix(m)} = {F} over {T} int_{X=X_{A}}^{0.50} {epsilon(x)dx}식에 이론값을 대입하여 적분값을 구하는 프로그램(logger pro)을 이용하여 수식입니다.DELTAS_{mix(m)}을 구할 수 있다. 그 결과 위 순서대로 ∞, 6.217, 3.236, 1.380, 0.3373, 0.0000으로 구할 수 있었다.
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2. 실험 과정1. KCl 1.0m 100ml에 Agar 약 5g을 넣고 완전히 녹을 때까지 가열기로 용해시킨다. 그 다음 염다리에 용액을 넣어 염다리 안에 용액이 gel의 형태로 남아있을 때까지 식혀준다. 2. [K4Fe(CN)6]·3H2O21.333g과 [K3Fe(CN)6]16.801g을 500ml 부피 플라스크에 넣고 희석하여 0.1M 표준용액(stock solution)을 준비한다. 실험의 각 반쪽 cell에는 약 50ml가 들어있다. 3. 위의 stock solution을 사용하여 여러 쌍의 용액을 준비한다. 몰분율의 기준은 [K4Fe(CN)6]·3H2O용액이다. 4. 25℃ 항온조에 cell들을 넣어 온도 평형에 도달하도록 한다. 5. lead의 clip이 닿지 않게끔 염다리를 넣고 백금 전극을 연결한다. 전압을 읽고 기록한다. (6sets 모두 똑같은 측정 과정 반복한다. 이때, 측정한 후마다 염다리와 백금 전극을 세척한다.) 6. 측정된 EMF값을 이론값과 비교한다. 7. 적분값을 구하는 프로그램(logger pro)을 이용하여 면적을 알아내고수식입니다.DELTAS_{mix(m)} = {F} over {T} int_{X=X_{A}}^{0.50} {epsilon(x)dx}을 통해 수식입니다.DELTAS_{mix(m)}을 구한다.
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1. Entropy of mixingEntropy of mixing is a fundamental concept in thermodynamics that describes the increase in disorder or randomness when two or more substances are mixed together. This increase in entropy is a key driver of many chemical and physical processes, as systems naturally tend to move towards a state of higher entropy to maximize the number of possible microstates. The entropy of mixing is particularly important in understanding the behavior of solutions, where the mixing of solute and solvent molecules leads to an increase in the overall disorder of the system. This increase in entropy is what allows many substances to spontaneously dissolve in one another, and it also plays a crucial role in the stability and properties of various materials and systems. Understanding the entropy of mixing is essential for predicting and controlling the behavior of complex chemical and physical systems, and it has important applications in fields ranging from materials science to biochemistry.
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2. 실험 과정실험 과정은 과학적 연구에 있어 매우 중요한 부분입니다. 실험 과정은 연구 문제를 해결하기 위해 체계적이고 객관적인 방법으로 데이터를 수집하고 분석하는 것을 의미합니다. 실험 과정에는 실험 설계, 실험 수행, 데이터 수집 및 분석, 결과 해석 등의 단계가 포함됩니다. 이러한 과정을 통해 연구자는 가설을 검증하고 새로운 지식을 발견할 수 있습니다. 실험 과정의 정확성과 신뢰성은 연구 결과의 타당성을 결정하는 핵심 요소입니다. 따라서 연구자는 실험 과정을 엄격하게 수행하고 잠재적인 오류를 최소화하기 위해 노력해야 합니다. 이를 통해 과학적 지식을 발전시키고 사회에 기여할 수 있습니다.
