끓는점 오름법에 의한 분자량 측정 [물리화학실험 A+ 보고서]

문서 내 토픽

1. 끓는점 오름법

이 실험의 목적은 끓는점 오름법에 의하여 비휘발성 용질의 분자량을 결정하는데 있다. 용액의 총괄성(colligative properties)에 의해 용질을 넣을수록 증기압이 낮아져 끓는점이 올라가는 현상을 이용하여 용질의 분자량을 구할 수 있다.
2. 라울의 법칙

용매에 용질을 녹일 경우, 용매의 증기압이 감소하는데 이때 용매에 용질을 용해하는 것에 의해 생기는 증기압 강하의 크기는 용액 중에 녹아있는 용질의 몰분율에 비례한다. 이 관계로 증기압 강하량에서 용질의 분자량을 구할 수 있다.
3. 끓는점 오름상수

끓는점 오름은 TRIANGLE T_b = K_b m 의 관계식으로 나타낼 수 있으며, K_b는 몰랄 끓는점 오름상수로 용매의 성질에 따라 달라진다. 실험에서는 Acetone과 Naphthalene, 미지시료의 끓는점 오름을 측정하여 K_b를 구하고, 이를 이용해 미지시료의 분자량을 계산하였다.
4. 돌비 현상

액체가 끓는점 이상에서 이물질 유입 등에 의해 핵 형성 작용이 생기는 경우 갑자기 끓어올라 용기 외부로 액체를 내뿜는 현상을 말한다. 이를 방지하기 위해 끓임쪽이나 모세관을 넣어주었다.
5. Benzoic acid

실험에서 구한 미지시료의 분자량이 Benzoic acid의 분자량과 유사하여, 실제 미지시료가 Benzoic acid일 것으로 예측하였다. Benzoic acid는 방향족 카복실산으로 보존료나 방부제 등으로 사용되며, 100°C 이상에서 잘 승화한다.
6. Naphthalene

Naphthalene은 벤젠고리가 2개 있는 방향족 탄화수소로 승화성이 있는 물질이다. 상온에서 바로 고체에서 기체로 상태 변화가 일어나는 특성 때문에 실험에서 용질로 사용되었다.

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1. 끓는점 오름법

끓는점 오름법은 용질이 용매에 녹아 있을 때 용매의 끓는점이 순수한 용매의 끓는점보다 높아지는 현상을 설명하는 법칙입니다. 이는 용질이 용매의 증기압을 낮추기 때문에 발생하는 것으로, 용질의 농도가 높을수록 끓는점 오름 현상이 더 크게 나타납니다. 이 법칙은 용액의 끓는점을 예측하는 데 유용하며, 화학, 생물학, 공학 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 특히 용액의 끓는점 상승을 이용하여 용질의 분자량을 측정하는 데 활용되는 등 중요한 의미를 가지고 있습니다.
2. 라울의 법칙

라울의 법칙은 용액의 증기압 내림 현상을 설명하는 법칙입니다. 이 법칙에 따르면 용액의 증기압은 용질의 몰분율에 비례하여 감소하게 됩니다. 이는 용질이 용매의 증기압을 낮추기 때문에 발생하는 현상입니다. 라울의 법칙은 이상 용액에서 성립하며, 실제 용액에서는 용질과 용매 간의 상호작용으로 인해 약간의 차이가 발생할 수 있습니다. 하지만 이 법칙은 용액의 성질을 이해하고 예측하는 데 매우 유용하게 활용되고 있습니다.
3. 끓는점 오름상수

끓는점 오름상수는 용질이 용매에 녹아 있을 때 용매의 끓는점이 상승하는 정도를 나타내는 상수입니다. 이 상수는 용매의 종류와 압력에 따라 달라지며, 용질의 종류와 농도에 따라서도 변화합니다. 끓는점 오름상수를 이용하면 용액의 끓는점을 예측할 수 있으며, 이는 화학, 생물학, 공학 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 특히 용액의 끓는점 상승을 이용하여 용질의 분자량을 측정하는 데 활용되는 등 중요한 의미를 가지고 있습니다.
4. 돌비 현상

돌비 현상은 용액의 증기압 내림 현상으로 인해 발생하는 것으로, 용액의 끓는점이 순수한 용매의 끓는점보다 높아지는 현상을 말합니다. 이는 용질이 용매의 증기압을 낮추기 때문에 발생하며, 용질의 농도가 높을수록 더 크게 나타납니다. 돌비 현상은 화학, 생물학, 공학 등 다양한 분야에서 중요하게 활용되며, 특히 용액의 끓는점 상승을 이용하여 용질의 분자량을 측정하는 데 활용됩니다. 이를 통해 용액의 성질을 이해하고 예측할 수 있습니다.
5. Benzoic acid

Benzoic acid는 방향족 카르복시산의 일종으로, 화학식 C6H5COOH를 가지고 있습니다. 이 물질은 백색 결정성 고체로 존재하며, 물에 약간 녹는 특성을 가지고 있습니다. Benzoic acid는 식품 보존제, 의약품, 화장품 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 특히 식품 보존제로 사용되는 경우가 많은데, 이는 Benzoic acid가 미생물의 성장을 억제하는 효과가 있기 때문입니다. 또한 Benzoic acid는 화학 합성 과정에서 중요한 중간체로 사용되기도 합니다.
6. Naphthalene

Naphthalene은 방향족 탄화수소의 일종으로, 화학식 C10H8을 가지고 있습니다. 이 물질은 백색 결정성 고체로 존재하며, 특유의 강한 냄새를 가지고 있습니다. Naphthalene은 주로 방충제, 살충제, 연료 첨가제 등의 용도로 사용되며, 화학 합성 과정에서 중요한 중간체로도 활용됩니다. 또한 Naphthalene은 폐수 처리, 토양 정화 등의 환경 분야에서도 활용되고 있습니다. 하지만 Naphthalene은 인체에 유해할 수 있어 주의가 필요합니다.

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