분몰부피

소개

이 실험의 목적은 농도가 각기 다른 일련의 NaCl-H2O 용액에서 그 분몰랄부피를 측정하는 것이다.
빈 pycnometer와 이곳에 물과 농도가 각기 다른 5개의 NaCl용액을 채운 pycnometer의 무게를 측정하여 분몰부피를 계산한다.

목차

1. 요 약 (Abstract)
2. 원리 및 방법
3. Data 및 Results
4. 토의 ( Discussion )
5.참고(Referrence)

본문내용

1) Gibbs-Duhem 식
- 혼합물 전체 Gibbs 함수는 G=n1μ1 + n2μ2 이고 화학 퍼텐셜은 조성에 의존하므로 혼합물의 조성이 미소하게 변할 때는 G가 다음과 같은 변화를 나타내야 할 것이다.

dG ＝ μ₁dn₁＋ μ₂dn₂＋ n₁dμ₁＋ n₂dμ₂

그러나 일정한 압력과 온도에서는 Gibbs 함수 변화가 다음과 같게 된다.

dG ＝ μ₁dn₁＋ μ₂dn₂

그런데 G는 상태함수이다. 따라서 이들 수식은 서로 같아야 하며, 따라서 다음과 같은 관계가 성립한다.
n₁dμ₁＋ n₂dμ₂＝ 0

이것은 다음과 같은 Gibbs-Duhem 식의 하 특별한 경우에 해당된다.

Σnj dμj ＝ 0

혹은

dμ₁＝ - n₂dμ₂/n₁

이 식들은 혼합물의 화학 퍼텐셜이 서로 독립적으로 변할 수 없음을 나타내는 것이다. 이 성분 혼합물의 경우에는 어느 하나가 증가하면 다른 하나는 감소해야 한다.

2) 부분몰량 ( partial molar quantity )
- 용액을 열역학적으로 취급하려면, 분 몰랄 양의 개념을 도입할 필요가 있다. 용액의 각 성분이 각 열역학적 크기 성질 (E, H, G 등)에 기여하게 되고, 이 기여는 용액의 전체 양 뿐만 아니라, 농도에도 의존한다. 이 설명을 위해서 용액의 부피를 사용해 보자.
이상 용액의 부피는 단순히 각 성분 부피의 합이다. 그러나 실존 용액의 대부분은 그렇지 못하다. 예를 들면, 황산 100㎖를 물 100㎖에 가하면 최종부피는 182㎖이고 상당량의 열이 발생한다. 황산과 물이 상호작용을 일으켜 황산이 이온화하게 되고, 이에 따라 부피는 가감성을 잃는다.

참고자료

· 1) Physical Chemistry, 5Th Edition, P. W. Atkins, Oxford University Express
· 2) Physical Chemistry, 7Th Edition, Robert A. Alberty, John Wiley & Sons, Inc.
· 3) 물리화학의 원리, 박병반 外, 학문사
· 4)Experiments In Physical Chemistry, 5Th Edition, David P. Shoemaker 外, McGraw-Hill International Editions
· 5) 물리화학실험, 이문득, 자유아카데미
· 6) 물리화학실험, 사공렬 外, 한양대학교 출판원
· 7) 성문 이화학사전, 김병희 外, 교육서관