[물리화학실험] partial molar volume 결과보고서

소개

화학과 학생의 물리화학실험 레포트입니다.
보고 베낀게 아니라 직접 자료를 찾아가며 작성하였습니다.
결과 계산이 매우 복잡하고 자료를 찾기 어려운 실험입니다. 몰 부피 Vid, 겉보기 몰 부피 Vr을 이용해 계산하였습니다. 결과 처리 방법만 서술하지 않고, 왜 그렇게 계산해야하는지 상세한 과정을 포함하고 있습니다. 추가로 겉보기 몰 부피 계산식(ϕ=1000/(mρρ_A ) (ρ_A-ρ)+M_B/ρ)에 대한 증명을 포함하고 있습니다. 계산이 복잡한만큼 직접 사용했던 엑셀 파일을 첨부하였습니다.
참고하여 좋은 레포트 쓰시길 바랍니다.

* 측정값을 입력하면 결과 계산이 가능한 엑셀파일을 포함

목차

1. [물리화학실험] partial molar volume 결과보고서.docx
2. [물리화학실험] partial molar volume 결과처리.xlsx

본문내용

1. Observation
① 각 pycnometer에 번호를 매기고, 공기가 든(아무것도 들어있지 않은) pycnometer의 무게를 측정한다. 이때, 저울이 안정화되도록 충분히 몇 분간 기다린다.
② 몰 비율에 맞게 에탄올과 증류수를 혼합하고, pycnometer에 혼합물을 넣는다. 마개를 씌울 때 용액이 흘러 넘치도록 하여 Pycnometer가 가득채운다.
③ pycnometer를 25℃로 설정한 항온조에 10분간 넣어둔다. 항온조에서 꺼낸 pycnometer의 물기를 깨끗이 닦는다.
④ 용액이 들어있는 Pycnometer의 무게를 측정한다. 이때에도 몇 분간 충분히 기다려 저울을 안정화시킨다.

2. Result
1) 시료 제조
용액을 부피 단위로 혼합하여 시료가 만들어진다. 실험 방법의 혼합 비는 몰 비이므로 시료 제조에 필요한 부피를 별도로 계산해야 한다.

(1) 부피 비
몰 수, 분자량, 밀도의 단위를 비교하여, 몰 수에 분자량을 곱하고 밀도로 나누어 부피가 구해지는 것을 확인할 수 있다. 즉, 몰 비를 통해서 부피 비를 구할 수 있게 된다.

부피
부피 비를 통해서 시료제조에 이용되는 부피를 구한다. 실험에는 50ml의 용액이 이용되지만, 용액을 옮기면서 일부 소실 될 수 있으므로 부피 합이 60ml가 되도록 계산한다. 시료는 EtOH 와 H_2 O 만으로 이루어진 이성분 용액이므로 두 부피 비의 합이 1이 되도록 만들어 계산에 이용해야 한다. 즉, 다음과 같이 계산한다.

(2) 용액의 무게
실험에서 빈 Pycnometer는 공기가 담겨있는 상태이다. 따라서 단순히 두 측정값의 차를 통해 용액의 무게를 구할 수 없고, 공기에 대한 보정이 필요하다.
즉, 용액의 무게 = (Pycnometer + 용액) – (Pycnometer + 공기) + (공기) 이다.
① 용액의 무게 = 82.3395 g - 31.8628 g + 0.0590 g = 50.5357 g

참고자료

· 물리화학, 10판, Atkin, 교보문고, 2017, 180p ~ 194p
· 응용물리화학, 이재원, 녹문당, 2001, 118p ~ 120p