이성분 용액의 온도-조성 상도표

소개

이성분 용액의 온도-조성 상도표

이성분 액체 혼합물의 상전이 현상을 알아보기 위하여 온도와 조성의 함수로써 상분리가 일어나는 것을 관찰한다.

목차

1.Title
2.Date
3.Purpose
4.Principle
5.Methods
6.Results
7.Discussion

본문내용

Principle
-상 : 화학적 조성은 물론 물리적 상태가 전체적으로 균일한 물질의 한 상태
(예 : 고체, 액체, 기체 등)
-상평형 : 몇 개의 상(相)이 공존하여 열역학적으로 평형상태를 이루고 있는 것.
-상전이 : 한 상으로부터 다른 상으로의 자발적인 변환
-임계온도 : 밀폐된 용기 안에서는 액체를 가열해도 끓지 않는다. 이때는 온도, 증기 압력, 그리고 증기 밀도가 꾸준히 올라간다. 이와 동시에 액체가 팽창되기 때문에 그 밀도가 감소한다. 그리하여 마침내 증기의 밀도가 남아 있는 액체의 밀도와 같게 되고 두 상 사이의 표면이 없어지게 된다. 이 표면이 없어지는 온도가 임계온도이다. 이 임계온도 이상의 온도에서는 균일한 단일 상이 용기에 가득 차며, 계면이 존재하지 않는다.
·위 임계 온도 : 상분리가 일어날 수 있는 온도의 상한.
위 임계 온도 위에서는 두 성분이 완전히 섞인다. 위 임계 온도가 나타나는 원인은 같은 분자들끼리 뭉쳐있을 때의 퍼텐셜 에너지 면에서의 이점이 분자의 열운동에 의해서 압도되기 때문에 일어난다.
·아래 임계 온도 : 상분리가 일어날 수 있는 온도의 하한.
두 종류의 분자가 낮은 온도에서 약한 착물을 만들기 때문에 이보다 낮은 온도에서는 어떤 비율로나 섞이고 이보다 높은 온도에서는 두 상을 이룰 수 있다.
이 외에 아래 위의 두 임계 용해 온도를 나타내는 수도 있다.
이것은 착물이 파괴된 다음에는 높은 온도에서의 분자의 열운동에 의해서 혼합물이 균일하게 되기 때문이다.
-몰분율 (mole fraction)
용액의 mole fraction : 혼합물에서 주어진 물질의 몰 분율은 혼합물 속에 있는 그 물질의 몰수를 혼합물 속에 있는 전체 몰수로 나눈 것과 같으며, 이것은 물질 1의 몰수가 이고 물질 2의 몰수가 인 이성분 혼합물에서 몰분율 과 는 다음과 같다.
,
용액 속에 있는 모든 화학종의 몰분율의 합은 1이다. 용매와 용질을 명확히 하기위해 첨자를 사용하는데 하첨자 1은 용매 그 밖의 더 높은 첨자는 용질을 나타낸다. 그러나 물과 에탄올과 같은 두 액체가 비슷한 양으로 섞여있다면, 첨자 1, 2는 임의적인 것.

참고자료

· 물리화학, P.W.Atkins, P.303, 1996년, 5판