용매 사이의 용질의 분배

소개

"[물리화학실험] 용매 사이의 용질의 분배"에 대한 내용입니다.

목차

1. Title

2. Purpose

3. Theory
1) 추출(extraction)
2) 이합체화(dimerization)
3) 액체 혼합물과 화학 퍼텐셜
4) 분배계수(partition coefficient)
5) 회합상수

4. Chemicals & Apparatus
1) Chemicals
2) Apparatus

5. Procedure

6. Data & Results
1) 아세트산 용액의 제조와 농도 결정
2) 두 용매 사이의 분배
3) 회합상수 결정
4) 회합 반응을 고려한 분배계수 결정

7. Discussion

8. References

본문내용

1. Title
Exp5. 용매 사이의 용질의 분배

2. Purpose
서로 섞이지 않는 acetic acid solution, diethyl ether의 혼합물에서 추출 장비를 이용하여 acetic acid가 평형 분배되는 양상을 알아보고, 분배계수, 회합상수를 구한다.
(구해야 할 물리량: 적정을 통해 구한 acetic acid solution의 정확한 농도, acetic acid의 분배계수, 회합상수)

3. Theory
1) 추출(extraction)
추출(extraction)은 용해도 차이가 큰 서로 다른 용매를 분리할 때 사용하는 분리 방법이다. 일반적으 로 밀도가 큰 용매가 아래층, 밀도가 작은 용매가 위층에서 분리된다. 주로 유기 용매와 물이 서로 섞 이지 않고, 밀도 차이가 나타나므로 두 용매를 이용하여 추출한다. 액체를 추출할 때 분별 깔때기를 사 용한다. 뿐만 아니라, 고체 물질을 용매에 넣고 끓여 고체 속 성분이 용매에 녹도록 하는 것 역시 추출 의 한 종류이다. 예를 들어, 찻잎을 물에 넣고 끓이면 찻잎 속의 성분이 물에 녹게 된다. 이 역시 추출 의 한 예시이다.
혼합물에서 어느 물질을 추출할 때, 추출하고자 하는 물질만을 녹일 수 있는 물질을 용매로 사용해 야 한다. 이때 사용하는 용매는 상온에서 추출하고자 하는 물질을 잘 녹여야 하고, 쉽게 제거할 수 있 도록 끓는점이 낮아야 한다.

2) 이합체화(dimerization)
개의 동일하거나 유사한 구조의 monomer가 dimer를 형성하는 반응을 이합체화(dimerization)라 고 한다. 동일한 분자로 형성된 것은 homodimer, 다른 분자로 형성된 것은 heterodimer라고 한다. 두 개의 monomer 사이의 인력으로 인해 결합하고, 2배의 분자량을 가진 크기가 큰 하나의 분자처럼 행 동한다. 두 분자 사이의 인력이 London force보다 강할 때 이합체화가 일어난다.

참고자료

· PubChem, “acetic acid”, “diethyl ether”, “sodium hydroxide”, “phenolphthalein”, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/ , (2024.03.24)
· Peter Atkins 및 안운선 옮김, 물리화학, 제11판, 교보문고, 2020, pp. 244~247
· 대한화학회, 표준 일반화학실험, 청문각, 제 7 개정판, 2011, pp. 66~72
· 대한화학회, 물리화학실험, 청문각, 2판, 2000, pp.63~67