[물리화학실험 A+] 어는점 그림

소개

물리화학실험 A+ 받은 레포트 입니다. 참고하시고 좋은 성적 받으시길 바라겠습니다 :)

목차

1. Title
2. Date
3. Purpose
4. Principle
5. Reagents & Apparatus
6. Procedure
7. Result
8. Discussion
9. Reference

본문내용

Title
어는점 그림
Date
제출일_2020년 5월 26일
Purpose
이 실험의 목적은 이성분 유기화합물계의 온도-조성 상평형도를 작성하는데 있다.
Principle
상 법칙
상 법칙(phase rule)은 Gibbs에 의해 유도되었는데, 그 식은
F=C-P+2 (1)
F : 계의 자유도의 수
C : 성분의 수
P : 상의 수
2 : 온도와 압력 등을 고려한 변수
여기서 압력은 1기압으로 하고 증기상은 없는 것으로 한다. 그러면 2성분계에 대한 상 법칙은,
F=3-P (2)
식 (2)에서 3상이 공존하면 자유도는 0이 되므로 온도는 고정된다. 2상이 공존하면 자유도는 1이 되고 이 자유도는 온도 또는 조성으로 택할 수 있다.
냉각곡선

<fig 1. 순수한 물질의 냉각곡선> <fig 2. 이성분 유기화합물계의 냉각곡선>
상법칙을 순수한 물질과 이성분 혼합물에 적용시킬 수 있다. <fig 1.>에서 온도가 내려감에 따라 어느 순간 고체가 생기기 시작하면 고체와 액체 두 상이 존재하고 여기에 상법칙을 적용하면 자유도는 없다. 따라서 온도는 일정하게 되어 액체 전부가 고체로 될 때까지 변하지 않는다.
<fig 2.>에서 A와 B의 용융물이 결정화되어 A성분 고체가 먼저 생기면 남아 있는 액체는 B성분이 많아지게 된다. 이런 결과로 어는점은 계속 내려간다. 곡선 을 따라서는 용융물과 고체 두 상이 있으므오 자유도는 1로 온도나 조성으로 택할 수 있다.
함께 녹는 온도가 되면 B 성분이 A성분과 함께 석출되고, 여기서는 액체와 두 고체가 공존하므로, 3상이 존재하게 되어서 자유도는 0이다. 따라서 온도는 일정하게 된다. 이때의 용융물의 조성을 함께 녹는 혼합물 또는 공융혼합물이라 한다. 계가 완전히 고체화되면 다시 2상의 계로 되어 온도는 떨어지게 된다.

참고자료

· https://en.wikipedia.org/wiki/Eutectic_system
· Eutectic system
· https://www.scienceall.com/%ea%b9%81%ec%8a%a4-%ec%97%90%eb%84%88%ec%a7%80gibbs-energy-2/
· Gibbs energy
· https://www.scienceall.com/%eb%82%98%ed%94%84%ed%83%88%eb%a0%8cnaphthalene-3/
· Naphthalene
· https://www.scienceall.com/%ec%a6%9d%eb%a5%98%ed%83%91distillation-tower/?term_slug=science_pedia&sa_term=scidictionary
· 증류탑