Liquid-Vapor Equilibrium결과레포트

소개글

Abbe 굴절계를 이용해 2성분 액체 혼합물의 조성을 결정하는 법을 익힌다. 혼합 용액의 조성별 굴절률을 측정해 최저 끓는점 그래프를 그려본다.

목차

1. Observation
2. Result
3. Discussion
4. Reference

본문내용

삼각플라스크에 메탄올과 클로로폼의 조성이 다른 용액 7개를 만들어 메탄올과 클로로폼의 혼합액을 증류장치를 이용해 끓이며 증류되어 옆 시험관에 한 방울 떨어졌을 때 그 온도를 측정하고 Abbe굴절계에 사용할 수 있을 만큼 용액을 모은다. 증류수로 Abb굴절계의 프리즘을 세척하고 건조시키고 증류된 혼합액과 증류되지 않은 혼합액 두 개를 Abbe 굴절계로 굴절률을 측정한다. 남은 용액들도 위와 동일한 방법으로 굴절률을 측정한다.

Result
몰분율에 따른 굴절률 그래프를 그린다. - 추세선을 이용하여 증기와 액체의 조성을 구한다.

Discussion
이번 실험에서 메탄올과 클로로폼의 혼합용액의 굴절율을 측정하고 혼합용액을 가열하여 끓는점을 측정하고 가열하는 과정에서 생성되는 액체를 아베 굴절계를 이용하여 굴절율을 측정하며 최종적으로 액체와 증기의 굴절율을 통해 혼합물의 조성을 알아보는 실험이였다.
혼합물의 조성이 증가(메탄올의 조성이 증가)함으로써 온도가 감소하다가 마지막에 증가하는 추세를 볼 수 있다. 이는 최저 공비 혼합물의 그래프와 추세가 유사하게 나타나므로 실험의 혼합물이 최저 공비 혼합물임을 알 수 있다. 또한 메탄올의 몰분율이 증가할수록 굴절율은 역으로 비례하여 감소한다. 이는 밀도가 더 작은 메탄올이 더 많아지면 혼합액의 밀도도 작아지기 때문에 밀도가 감소함에 따라 굴절률도 감소함을 알 수 있다. 실험에서 사용한 메탄올과 클로로폼의 혼합물이 공비혼합물이기 때문에 용액과 증기의 조성이 같고 액체의 조성을 알게 되면 증기의 조성을 알 수 있다. 이러한 이유로 액체의 조성과 굴절률을 그래프로 도시화하여 추세선을 구하고 이 추세선을 통해 증기의 조성을 파악할 수 있다.

참고 자료

핵심 물리화학 4edition/Peter Atkins, Julio depaula/교보문고/ 2006/ P148~155
광학 4edition/조재흥, 장수, 조두진/ 2002/ P127~129
물리화학실험/김성규외/대한화학회/ 1999/P32~41