질산포타슘의 용해도

소개글

일반화학실험에서 사용되는 리포트입니다 .

목차

1. Title
2. Introduction
3. Principle & Theory
4. Apparatus & Reagents

본문내용

1. Title : 질산 포타슘의 용해도

2. Introduction : 물질에 따라 온도에 따른 용해도의 변화가 매우 다르다. 그래프를 보면 대부분 온도가 증가할수록 용해도 또한 함께 증가한다. 하지만 황산소듐과 황산세륨의 경우 온도가 증가할수록 용해도가 감소한다. 그러므로 일단 질산포타슘의 용해도는 온도에 따른 변화가 어떤지 알아보는 실험을 해야 한다. 그 결과를 도출해낸 후 오염된 물질의 순도를 높이는 방법을 알아보는 것이 이번 실험의 목표이다.

3. Principle & Theory :
고체 용질이 액체의 용매에 녹는 과정은 열역학적으로 다음과 같이 표현된다.


여기서 는 용질 분자가 용매 분자와 혼합될 때의 엔탈피의 변화이고, 는 엔트로피의 변화이며, 는 엔탈피와 엔트로피의 효과가 합쳐진 깁스 에너지(Gibbs energy)이다.
일정한 온도와 압력에서 용질이 자발적으로 녹기 위해서는 <0이 되어야만 한다. 즉, 고체의 용질이 용매에 녹아서 에너지가 감소하거나 엔트로피가 증가하는 경우에만 용질이 자발적으로 녹게 된다. 용질이 녹을 때는 언제나 엔트로피가 증가하기 때문에 항상 >0이고, 용질의 농도가 증가하면 의 값은 감소한다.
따라서 용질이 녹으면서 열이 발생하는 경우(<0)에는 는 용질의 농도에 상관없이 언제나 0보다 작게 되어서 용매에 녹을 수 있는 용질의 양에는 아무런 제한이 없게 된다. 그러나 용질이 녹으면서 열을 흡수하는 경우(>0)에는 가 충분히 큰 경우에만 용질이 녹을 수 있으며, 더 많은 양의 용질이 녹게 되면 의 값이 의 값과 같아지고 =0이 되어서 더 이상 용질이 녹지 않는 포화 상태가 된다. 포화 상태에서는 용질이 녹으면서 에너지가 증가하는 것을 무질서도의 증가로 충분히 보상하지 못하기 때문에 용질이 자발적으로 녹지 않게 된다. 포화 상태에 도달할 때까지 용매에 녹아 들어가는 용질의 양을 용해도(solubility)라고 한다.

참고 자료

없음