어는 점 내림을 이용하여 설탕과 포도당의 분자량 결정

소개

"어는 점 내림을 이용하여 설탕과 포도당의 분자량 결정"에 대한 내용입니다.

목차

I. Introduction
1) 용액의 총괄성
2) 어는점 내림
3) 냉각 곡선과 과냉각
4) 라울의 법칙(Raoult’s law)

II. Material & Method

III. Result & Discussion
1) 논의 1.) 실험 오차
2) 논의 2.) 토의 내용에 대한 고찰

본문내용

용액의 총괄성(colligative property)이란 용질의 종류나 화학적 성질과는 무관하고 오로지 용질 입자의 수에 의해서만 결정되는 성질을 의미한다. 대표적으로 증기압 내림, 묽은 용액에서의 삼투압, 끓는점 오름, 어는점 내림이 있다.
① 증기 압력 내림
특정한 용액(용매)에 녹아 있는 비휘발성 용질이나 비전해질의 입자수가 많을수록 용액의 증발은 느려지게 된다는 현상이다. 왜냐하면, 순수한 용매만 있을 경우에는 표면에서 용매 분자가 용액의 모든 표면으로부터 증발하게 된다. 하지만, 용매에 일정 용질이 녹아 있는 용액의 경우 용질의 입자수가 많으면 많을수록 표면에서 용질이 차지하는 상대적인 표면 면적이 넓어져서 용매 분자의 증발을 방해하기 때문이다.

위 그림을 보면 순수한 용매에 비해 용질이 섞여 있는 용액의 경우 표면에서의 증발이 힘들어지고 있다고 볼 수 있다. 따라서, 같은 부피에서 용질 분자의 입자수가 더 많이 들어 있는 용액일수록 증발하는데 더 오랜 시간이 걸리게 된다.

② 삼투압
묽은 용액과 진한 용액 사이에 반투과성막을 두고 있는 상황을 가정하면, 용질은 상대적으로 입자의 크기가 크기 때문에 반투과성막을 통과할 수 없다. 이 때 농도가 더 진한 쪽으로 용질 대신 용매(물, H2O)가 농도의 평형을 이루기 위해 이동하는 현상을 삼투 현상(Osmosis)이라고 한다. 이때 발생하는 압력의 크기를 삼투압(osmotic pressure)이라고 한다.

<중 략>

③ 끓는점 오름, 어는점 내림

끓는점 오름(boiling point elevation)이란 비휘발성인 물질 혹은 이온성 물질을 용매에 녹이면 원래 용매의 끓는점보다 올라가는 현상이다. 이때 녹이는 용질의 mol 수(농도의 증가)에 비례하여 끓는점이 올라간다. 액체가 가진 고유의 증기압과 외부압력이 같아질 때 용액은 끓기(boiling) 시작하는데 비휘발성 물질이 녹아 있는 용매는 순수한 용매보다 증기압이 낮아지게 된다.

참고자료

· 물리화학실험 [저자 대한화학회 | 청문각 | 1999.02.22 ]
· 물리화학실험 [저자 최종하, 정광우, 이기학||| 자유아카데미 |2013.02.15]
· 줌달의 일반화학 [저자 Zumdahl | 역자 화학교재연구회 | Cengage Learning Korea | 2019.02.18]
· Experiments in Physical Chemistry [저자 Garland, Carl W., Nibler, Joseph W., Shoemaker, David P., Mcgraw-hill (COR) | McGraw-Hill College | 2008.02.29]
· 화공기사 필기 [저자 정나나 | 예문사 | 2021.01.10]
· https://stachemi.tistory.com/126 (그래프 인용)
· https://stachemi.tistory.com/127 (그래프 인용)