일반화학실험(2) 실험 16 어는점 내림에 의한 분자량 결정 결과

목차

I. 실험 데이터 및 처리
1. Part I: 순수한 lauric acid의 어는점
2. Part II: lauric acid 혼합용액의 어는점
3. Part III: 미지시료의 분자량

II. 실험 결과에 대한 고찰

III. 다음의 질문에 답하시오.
1. 순수한 물질은 어느 동안 온도가 일정하다. 그러나 용액은 어는 동안 왜 온도가 계속 감소하는가?
2. 자동차 부동액에 사용되는 ethylene glycol 1몰랄 수용액의 어는점은 약 –2℃이고, NaCl1몰랄 수용액의 어는점은 약 -4℃이다. 이 차이를 설명하라.
3. 바닷물의 염분의 농도는 보통 35‰ [퍼밀(per mil), 천분율] 정도이다. 바닷물의 염분 조성은 모두 NaCl로 이루어져 있다고 가정하고, 바닷물의 어는점 내림을 구하라. 바닷물의 어는점 내림은 추운 겨울에도 바닷물이 얼지 않는 이유를 설명할 수 있는가?
4. Part IV에서 비누는 어떠한 반응을 통하여 만들어진 것인가?

본문내용

실험 데이터 및 처리

Part I: 순수한 lauric acid의 어는점

1. 사용한 lauric acid의 무게: 1.0g

2. 수집한 온도 데이터로부터 순수한 lauric acid의 어는점을 결정한다. 어는점은 온도 그래프에서 온도가 거의 일정한 부분의 평균 온도를 사용한다.

Lauric acid의 어는점: 41.1℃ (실험값)
43.2℃ (문헌값)

<중 략>

몰랄농도 m=미지시료(용질)의 몰수/용매(lauric acid)의 질량이므로 혼합용액(3)의 미지시료의 몰수는 0.26mol/kg/0.001kg=260mol이고, 혼합용액(4)의 미지시료의 몰수는 1.64mol/kg/0.001kg=1640mol이다.

미지시료(용질)의 분자량=질량/몰수이므로
혼합용액(3) 속 미지시료의 분자량은 0.1g×260mol=26g/mol
혼합용액(4) 속 미지시료의 분자량은 0.1g×1640mol=164g/mol
따라서 미지시료의 분자량은 (26+164)/2g/mol=95g/mol이다.

미지시료의 분자량 = 95g/mol

실험 결과에 대한 고찰

이번 실험에서는 총괄성질 중 하나인 어는점 내림을 이용하여 실험을 진행하였다.
Part Ⅰ에서는 순수한 lauric acid의 어는점(Tf˚)을 측정하였다. 그래프에서 온도가 일정한 부분의 평균값을 어는점으로 정했다. 문헌값은 43.2℃, 실험값은 41.1℃이 나왔다. 오차율은 (43.2℃-41.1℃/43.2℃)×100=4.86%이다. 오차 원인은 시험관 속 남아 있는 고체에 의한 것으로 예상된다.

참고자료

· 일반화학, 저자 Julia Burdge, 출판사 청문각, 출판연도 2017, 페이지 510~516
· 화학Ⅱ, 저자 노태희, 출판사 천재교육, 출판연도 2019, 페이지 62~67
· 네이버 지식백과 (어는점 내림)