[물리화학] 불변끓음 혼합물(액체기체증기평형)

소개

[물리화학] 불변끓음 혼합물(액체기체증기평형)

목차

● 실험 일자
● 실험 조원
● 실험 원리
● 실험장치 및 시약
● 실험 방법
● 실험 수행시 사용하는 장치 및 시약 조사
● 실험 수행중 실시하는 농도변환
● 실험 결과 및 데이터 해석
● 실험결과 해석 및 토의
● 참고사항
● 참고문헌

본문내용

1. 이론값과 실험값의 비교에 의한 순수한 Methanol과 순수한 Benzene의 끓는점과 굴절률 차이.

2. 최저 끓는점, 최저 끓는점에서의 Benzene과 Methanol의 몰분율 비교 (이론값 비교)

3. 오차의 원인을 분석해보자.

sol) 최저 끓는점의 오차 58.3℃ - 54.8℃ = 3.5℃

1과 2번의 토의에서 볼 수 있듯이 실험값이 이론값과 비교하였을 때, 오차가 크지 않으므로 실험이 비교적 잘 되었음을 알 수가 있다. (물론 최저 끓는점에서는 차이가 나지만) 굴절률은 다소 차이가 나지만 목측인 것을 감안하면 거의 실험치에 근접한 결과를 얻었다는 것을 알 수가 있다. 그런데 끓는점의 경우에는 차이가 많이 나타나는 것을 볼 수가 있다. 유기화학실험에서도 distillation을 했었지만, 단열을 최대한 잘 한다고 해도 한계가 있어서 끊는점에서는 큰 차이를 보였었는데, 이번에는 당시 실험의 노하우(?)를 이용하여 단열에 최대한 신경을 썼다. 그렇지만, 결과는 3.5℃의 차이를 보였다. 이 실험에서는 오차를 최소화하기 위하여 두 가지를 신경을 써야한다. 굴절률 측정시 시료를 재빠르게 옮겨서 측정을 해야한다. 휘발성이 있는 물질들이기 때문에 방치하면, 조성이 변하게 되기 때문이다. 그래서 처음 굴절률을 측정할 때도 전부 만들어 놓고나서 측정을 하는 것이 아니라 하나하나 샘플을 만드는 동시, 바로 측정에 들어가야한다. 또한 굴절률은 온도에 의존하는 값이기 때문에 distillation하는 중에도 최대한 신속하게 행동을 해야한다.

4. 이상적인 이성분계에서는 조성에 관계없이 전 범위에 걸쳐서 Raoult법칙을 따르지만, 압력-조성 실제 대부분의 것들은 양 또는 음의 편차를 보이며, 이 이상성은 온도-조성 곡선 graph에서도 나타난다. 그 이유는 무엇일까?

sol) 이상적인 계에서는 분자간 상호작용이 존재하지 않는다고 가정을 한다. 그런데 실제 그런 이상적인 계는 존재하지 않는다. 상호작용이 존재한다는 말이다. 이 상호작용은 계의 상태를 순수한 상태와 비교하였을 때, 안정하게 할 수도 있고, 불안정하게 할 수도 있다. 만약, 용액이 섞여 있는 상태가 순수한 용액보다 불안정한 경우, 높은 chemical potential을 가지게 되어, (+)방향의 편차가 생기게 된다. 즉, 섞이는 것보다 떨어져 있는 상태가 안정하다는 말이다. 그래서 이런 용액은 형성될 때, 부피와 엔탈피가 증가하게 되며, 떨어지려고 발버둥을 치기 때문에 부분 증기압력이 증가하게 되므로, 끓는점은 순수한 개별물질일 때보다 더 낮아진 최저 끓는점을 형성하게 된다. Gibbs Energy적 관점에서 보면 과잉 Gibbs Energy가 양으로 작용하는 경우다. 그 예로는 에탄올과 물, 그리고 이<font color=aaaaff>..</font>

참고자료

· 없음