[화학실험] 물의 기화엔탈피와 엔트로피 변화

소개

서울대학교 일반화학 실험 레포트 입니다.

목차

1. Abstract & Introduction
2. Chemical & Apparatus
3. procedure
4. Data & Result
5. Discussion
6. reference

본문내용

Abstract & Introduction

자연에는 에너지가 낮아지는 방향으로 가려는 경향과 엔트로피(무질서도)가 높아지는 방향으로 가려는 경향이 함께 존재한다. 그리고 열역학 제2법칙은 어느 시스템에 국한해서 볼 때는 엔트로피가 감소할 수 있지만 우주 전체적으로는 엔트로피는 항상 증가한다고 말한다. 그러고 보면 엔트로피는 에너지와 함께 자연의 기본적인 양이라고 할 수 있겠다.
이 실험에서는 물이 기화할 때 엔탈피와 엔트로피의 변화를 실험적으로 측정하였다.
Clausius-Clapeyron equation :
위의 Clausius-Clapeyron equation을 사용하면 온도의 변화에 따른 증기압의 변화를 측정함으로써 물의 기화에 따른 엔트로피 변화를 간단히 구할 수 있다. 여기서 는 수증기의 증기압이다. 이 식을 보면 여러 온도에서 증기압을 측정하여 를 1/T에 대해 plot 하면 기울기와 절편으로부터 와 를 구할 수 있음을 알 수 있다.
따라서 끝이 막힌 피펫에 물을 3/4 정도 채워 물이 담긴 시험관에 거꾸로 세운 다음, 그 시험관을 물중탕과 얼음에 넣어 온도를 변화시킬 때 공기 부피의 변화를 측정하였다. 각각의 온도에서 공기부피를 알면 이상기체 상태방정식을 사용하여 수증기의 증기압을 알 수 있는 것이다.
또 끓는점에서는 깁스 자유에너지의 변화가 0이므로 , 따라서 가 성립한다. 45∼85 에서 측정한 물의 증기압으로부터 구한 와 로부터 물의 끓는점을 계산할 수 있다.

참고자료

· 없음