끓는 물의 증기압을 측정하여 물의 증발엔탈피를 구하기

소개

물리화학실험 30명 중에 1등한 레포트 입니다. 이론, 계산과정, disccusion매우 상세합니다.

목차

1. 실험 개요
2. 실험 소개
3. 시약 및 장비
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. Discussion
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 개요
- 액체의 증기압은 온도에 따라 변하는 값이다.
이를 나타내는 식을 통해 실험값을 대입하여 를 구할 수 있다.
- 액체에 일정한 압력을 가하고 그 압력 하에서 액체의 끓는점을 측정하는 動的방법을 통해를 구해보자.

2. 실험 소개
1) 실험의 의미
- 증발은 액체의 분자가 액체의 표면을 이탈하는 것이며 이는 상태변화의 한 과정이다. 이 실험에서는 물이 증발할 때, 이로 인한 증기압을 구하고, 증발열을 구한다.
또, 물은 1기압에서는 100°C에서 끓게 되지만 압력이 낮아지면 이보다 낮은 온도에서 끓게 되는데, 그 이유는 물의 증기압력이 낮아지기 때문이다. 물의 증기 압력과 외부 압력이 같아지게 되면 물이 끓게 되는데 외부의 압력이 낮아지면 그만큼 낮은 압력에서 평형을 이 룬다고 생각할 수 있기 때문이기도 하다. 이런 관계를 이용하여 압력과 온도와의 관계를 설명하고 있는 것이 Clausius-Clapeyron 식이고, 우리는 실험에서 얻은 증기압 자료로부 터 평균 증발열을 계산할 수 있다.
- 이 실험은 액체-증기 경계를 측정하는 실험이고, Clapeyron식 ()에서 증발엔 탈피 ()는 양이며 도 큰 양의 값이다. (생성되는 기체의 부피이므로) 따라서 는 양이지만 고체-액체 경계선에 대한 것보다 훨씬 크다. (고체-액체에서 는 작 으므로) 따라서 가 크며 끓는점은 어는점보다 압력에 크게 의존하게 된다. 그렇기 때문 에 우리는 일정한 압력에 따른 끓는 점을 구하는 동적법을 이용한다. (온도보다 압력을 통 제하는 것이 쉽다.)

2) 이론
① 기초이론
- 증발 : 액체에서 기체로 변화되는 과정으로 이 증발 과정은 액체 내의 비교적 강한 분자 간 인력을 극복하기 위해 에너지가 소모되는 것이므로 발열반응이다.
- 증발열 : 기압의 압력에서 액체 1mol이 증발하는데 필요한 에너지로 단위로는 J/mol을 사용한다.
- 증기압 : 평형 상태에서의 증기의 압력을 액체의 평형 증기압 혹은 증기압이라고 하며, 증기압은 온도에 따라 변화한다.

참고자료

· 물리화학 Atkins 10판
· 네이버백과사전
· 물리화학실험 프린트
· HANDBOOK of CHEMISTRY and PHYSICS (by DAVID　R.LIDE)- 물의 증발엔탈피