[화공생물공학기초실험] 부분 몰 부피 측정

소개

동국대학교 2022-2 화공생물공학기초실험 A+ 결과레포트

목차

1. Abstract

2. Introduction

3. Materials & Methods
1) 실험 기구 및 시약
2) 실험 방법

4. Results
1) 실험 결과 표 (실험실과 용액의 온도를 25℃라고 가정)

5. Discussion
1) 루트m값에 따른 겉보기 몰부피 그래프 분석
2) 몰랄농도에 따른 용질과 용매의 몰부피 그래프 분석
3) 실험과정에서의 오차원인에 대한 고찰

6. Conclusion

7. Reference

본문내용

1. Abstract
이번 실험에서는 비중병을 사용하여 몰랄농도의 변화에 따라 세기성질의 한 종류 인 부분 몰부피가 달라지는 것을 확인할 수 있었다. 전해질인 NaCl을 사용해 농도 가 다른 5개의 용액의 부피를 측정하고, 데바이-휘켈이론을 사용해 겉보기 몰부피, 용질과 용매의 몰부피를 측정하고 몰랄농도와의 관계를 알아보았다. 몰랄농도가 증 가하면 겉보기 몰부피는 대체로 증가했으며, 용질의 몰부피는 비교적 큰폭으로 증 가하고 용매의 몰부피는 비교적 작은 폭으로 감소했다. 겉보기 몰부피와 실제 부피 의 차이는 분자 간 상호작용으로 인해 발생하며, 이온-이온 상호작용이나 이온-용매 상호작용 등을 예로 들 수 있다. 용매를 단일용매가 아닌 혼합용매를 사용하는 경 우 선택적 수화가 일어나는 등 몰부피에 영향을 주는 요인이 증가하는데, 이때의 겉보기 몰부피와 용질 몰부피를 측정할 필요가 있다. 이는 혼합용매의 구조 해석과 측정⋅처리기술의 중요 키워드로, 정확히 규명되었을 때의 기대효과가 높다.

2. Introduction
본 실험에서는 세기 성질 중 하나인 부분 몰 부피의 원리를 이해하고, 혼합물의 조성이 변화할 때 각 성분의 부분 몰 부피를 측정한다. 측정한 부분 몰 부피와 몰 랄농도간의 그래프를 그리고, 그래프의 의미에 대해서 알아본다.
열역학의 변수는 양에 의존하는 크기성질과, 양에 의존하지 않는 세기성질로 나뉜 다. 이때 같은 종류의 크기성질과 세기성질 간에는 아래의 식이 성립한다.

참고자료

· 화공생물공학과 교수진. “화공생물공학기초실험”. 동국대학교 화공생물공학과. 2022. pp. 19–21.
· 이문득, 임성섭. "물 - 메탄올 혼합용매내에서의 NaCl , CaCl2 및 LaCl3 의 분몰랄부피 및 Debye - Huckel 이론의 적용성에 관한 연구." Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) 23.4. 1985. pp. 231-242.
· 김봉규, 윤상기. "에탄올-물 혼합액에 대한 염화칼륨의 겉보기 및 분몰랄 부피." 東亞論叢 6.- 1969. pp. 255-268.
· LEE Shim-sung ,KIM Jae-sang, KWON Soo-han . "Partial Molal Volumes of Cyclic Ethers in Aqueous Solutions ." 論文集 25.2 1986. pp. 51-55.