[물리화학실험 A+] 증발, 물의 증기 압력

소개

"[물리화학실험 A+] 증발, 물의 증기 압력"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목표
2. 이론 및 배경
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 주의사항
6. 실험 결과
7. 토의 및 고찰
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목표
Dalton의 부분 압력의 법칙과 Clausius Clapeyron 방정식을 이용하여, 물의 증기압력을 구한다.

2. 이론 및 배경
1. 상 변화
1물질의 화학적 특성은 변하지 않고, 물리적 형태만 변화하는 과정이다. 어떤 한 상태 또 는 상으로 존재하는 물체는 다른 두 가지 상태 중 하나로 바뀔 수 있다. 다양한 상 변화에 대한 명명으로는, 1용융(고체→액체) 2응고(액체→고체) 3증발(액체→기체) 4응축(기체→액체) 5승화(고체→기체) 6증착(기체→고체)이 있다.
모든 상 변화에는 자유 에너지 변화(ΔG)가 수반된다. ΔG=ΔH-TΔS로 엔탈피 부분 과 온도 의존성 엔트로피 부분으로 구성된다. 엔탈피는 액체나 고체를 붙잡고 있는 분자간 인력을 형성하고나 끊을 때 수반되는 열의 흐름이다. 엔트로피는 다양한 상에 존재하는 분자 의 무질서도 차이와 관련된다. 기체는 액체보다 무질서하고 엔트로피가 크다.
용융, 승화, 증발은 모두 입자들의 운동성이 증가된 데 따른 무질서도 증가가 수반된다. 입자들을 서로 붙잡고 있는 분자간 힘을 극복하기 위하여 반드시 열이 흡수되어야 한다. 따 라서 이와 같은 상 변화에서는 ΔS와 ΔH는 모두 양의 값을 갖는다.
반대로, 응고, 응축, 증착은 입자들의 운동성이 감소하여 무질서도의 감소가 수반된다. 분자간 인력이 형성되고, 이 과정에서 열에너지가 방출된다. 따라서 이와 같은 상 변화에 대 해 ΔS와 ΔH는 모두 음의 값을 갖는다.
2. 몰 열용량(molar heat capacity, Cm)
2 몰 열용량은 물질 1mol의 온도를 1℃ 올리기 위하여 필요한 열량으로 정의된다. 비열 과 밀접한 관련이 있다. 비열은 온도 의존성이 있으므로 측정된 온도가 꼭 표시되어야 한다.
1) 액체 H2O의 가열 (0℃~100℃) Cm = 75.4J/(mol∙℃)
2) 액체 H2O의 증발 (100℃) ΔHvap = +40.67kJ/mol
3) 기체 H2O의 가열 (100℃~125℃) Cm = 33.6J/(mol∙℃)

참고자료

· 물리화학실험_증발: 물의 증기 압력 자료.
· 물리화학, 자유아카데미, 2004, 11~79쪽.