[화학공학실험 A+] 증기압 측정 실험 결과보고서

목차

1.실험제목
2.실험목적
3.기기 및 초자
4.이론적 배경
5.실험방법
6.실험결과
7.조별토의
8.참고문헌

본문내용

실험제목
증기압 측정 실험

반
조

실험목적
여러 가지 물질의 증기압 및 온도에 따른 증기압 변화를 쉽게 측정할 수 있도록 하고, 그에 따른 증기압 곡선을 그려봄으로써 증기압 변화 관계를 이해한다.
학번
성명

기기 및 초자
증기압 측정 장치

① 압력센서 ② 온도센서 ③ Damper ④ 감압관
⑤ Water Bath ⑥ 반응조 ⑦ Heater ⑧ 온도조절기
⑨ MAIN S/W ⑩ 압력 S/W ⑪ Heater S/W ⑫ Pump power S/W
⑬ 온도조절기 ⑭ 기상온도 ⑮ 액상온도 ⑯ 압력지시계
⑰ Pump power valve

물(Water)
화학식: H2O, 분자량: 18g/mol, 녹는점: 0℃, 끓는점: 100℃, 밀도: 1g/ml

이론적 배경

1. 증기압
일정한 온도에서 밀폐된 용기에서의 증기로 변한 분자들은 기체 분자 운동론에 따라 무질서 운동을 하며 증발되는 분자의 수에 따라 액체로 돌아가게 된다. 증발되는 분자의 수와 액화되는 분자의 수가 같아지며 동적 평형을 이루는 지점이 존재하는데 이 지점을 평형 상태라고 하며, 이때 증기가 나타내는 압력을 증기압(포화 증기압)이라고 한다.

2. 동적 평형 상태
기체의 응축 속도가 점점 증가하다가 어느 순간 액체의 증발속도와 기체의 응축 속도가 같아지면, 정방향의 속도와 역방향의 속도가 같아지는 상태로, 마치 아무런 변화가 없는 것처럼 보인다.
동적 평형 상태에서는 닫힌 용기 내 액체의 화학퍼텐셜과 기체의 화학퍼텐셜이 같다.

3. 증기압과 분자간의 힘
같은 온도에서 물질을 이루는 분자 사이의 인력이 약하면 쉽게 증발되기 때문에 증기압이 높아진다. 이 인력은 쌍극자-쌍극자 힘, 분산력, 수소결합 등에 의해 결정되는 요인이다.

참고자료

· (최신)화학공학실험/ 남영우/ 숭실대학교 출판부/ 2010/ p.181-186
· 물리화학/ Peter Atkins and Julio de Paula / 교보문고/ 2020 / p.126-127
· Experiments in Physical Chemistry / D. P. Shoemaker, C.W. Garland and J. W. Nibler/ McGraw-Hill / 1989 / p.202-205
· 일반화학/ McMurry, Fay, Robinson/ 자유아카데미/ 2016.02.10./ p.442-445
· 증기압 측정 장치 설계·제작 및 성능 평가/ 임채혁, 강현웅, 송시몬/ 대한기계학회/ 2015.11/ p.558-562
· 주사기와 압력계를 이용한 액체의 증기압 측정방법 연구 : 25℃에서 80℃ 범위에 적용/ 우현승, 정대홍/ 서울대학교 화학교육과/ 2012.10/ p.224~230