결과보고서실험날짜: 2017.03.16제목평형분배초록이번 실험은 섞이지 않는 두 용매에서 일어나는 용질의 평형분배를 이해하고 평형분배계수를 결정하기 위한 실험이다. 각 조마다 정해진 농도의 아세트산 용액을 이용하여 1부탄올 용액과 혼합한 후 그 혼합물을 두 층으로 분리한다. 분리된 1-부탄올 층과 물 층의 용액에 페놀프탈레인 용액을 넣고 0.5NaOH 표준용액을 넣어 적정한다. 물 층과 1-부탄올 층에 용해된 아세트산의 농도를 이용하여 분배계수를 계산하였다. 적은양의 추출용매를 여러 번 사용하는 것이 같은 양의 용매를 한번 사용하는 것과 비교하여 효과적인지를 알기위해서 아세트산용액과 1-부탄올용액을 20ml로 두 번 나누어서 실험을 하고 아세트산용액과 1-부탄올용액을 40ml로 한 번 실험 하였다. 그 결과 20ml로 두 번 나누어서 실험하는 것이 더 효과적임을 알 수 있었다.수치 및 결과표1. 아세트산수용액 농도에 따른 아세트산몰수 및 농도 (실험1)아세트산 수용액농도(N1))적정층용액횟수NaOH 적정량(mL)평균(mL)아세트산의 몰수(평균)(mol)아세트산의농도(평균)(M)아세트산수용액+1-부탄올(0.5N NaOH로 적정)0.5N1-부탄올층(20ml)155.40.00250.00270.1425.80.00029물층(20ml)15.25.150.00260.00260.1325.10.002551.0N1-부탄올층(20ml)1109.50.0050.0050.2428.90.00445물층(20ml)17.557.830.0037750.003910.19628.10.004051.5N1-부탄올층(20ml)120.421.60.01020.01080.539222.70.01135물층(20ml)113.312.00.006650.00620.31211.60.00582.0N1-부탄올층(20ml)118170.0090.0090.432160.008물층(20ml)123210.01150.0110.532190.0095아세트산 몰수2)= NaOH의 몰수 = NaOH 용액의 몰농도(M)*부피(L)아세트산 농도=아세트산의 몰수(M)/적정층 용액의 부피(L)표1-2. 아세트산수용액 농도에 따른 아세트산몰수 및 농도 (실험2)아세트산 수용액농도(N)적정층용액횟수NaOH 적정량(mL)아세트산의 몰수(mol)아세트산의 농도(M)아세트산수용액+1-부탄올(0.5N NaOH로 적정)0.5N1-부탄올층(40ml)16.40.00320.080물층(40ml)14.40.00220.0551.0N1-부탄올층(40ml)19.30.00470.12물층(40ml)110.60.005300.1331.5N1-부탄올층(40ml)123.50.01180.294물층(40ml)112.10.006050.1512.0N1-부탄올층(40ml)1160.00800.20물층(40ml)1220.0110.28표2. 분배계수와 그 log값0.5N 아세트산수용액(20ml)0.5N 아세트산수용액(40ml)1.0N 아세트산수용액(20ml)1.0N 아세트산수용액(40ml)1.5N 아세트산수용액(20ml)1.5N 아세트산수용액(40ml)2.0N 아세트산수용액(20ml)2.0N 아세트산수용액(40ml)분배계수K=CA/CB(CB:물, CA:1-부탄올1.11.51.20.901.71.90.810.7분배계수K의 log값0.0410.180.079-0.0460.230.28-0.092-0.2표3. 아세트산수용액과 1-부탄올 각각의 log값(평균농도)아세트산수용액+1-부탄올0.5N 아세트 수용액(20ml)1-부탄올층log CA-0.85물층log CB-0.890.5N 아세트산수용액(40ml)1-부탄올층log CA-1.1물층log CB-1.31.0N 아세트산수용액(20ml)1-부탄올층log CA-0.62물층log CB-0.7081.0N 아세트산수용액(40ml)1-부탄올층log CA-0.92물층log CB-0.8761.5N 아세트산수용액(20ml)1-부탄올층log CA-0.268물층log CB-0.511.5N 아세트산수용액(40ml)1-부탄올층log CA-0.532물층log CB-0.8212.0N 아세트산수용액(20ml)1-부탄올층log CA-0.37물층log CB-0.282.0N 아세트산수용액(40ml)1-부탄올층log CA-0.70물층log CB-0.55표4. n의 값구하기.아세트산수용액+1-부탄올0.5N 아세트 수용액(20ml)1.10.5N 아세트산 수용액(40ml)1.31.0N 아세트산 수용액(20ml)1.21.0N 아세트산 수용액(40ml)0.901.5N 아세트산 수용액(20ml)2.81.5N 아세트산 수용액(40ml)2.12.0N 아세트산 수용액(20ml)0.512.0N 아세트산 수용액(40ml)0.5n값의 의미는? 1-부탄올 층에서 몇 분자회합체로 존재하는지의 원자의 수결론0.5N 아세트산 수용액의 결과 값을 제외하고는 오차가 크게 발생하였습니다. 1.5N 아세트산 수용액과 2.0N 아세트산 수용액은 NaOH적정 시 페놀프탈레인의 색변화의 대한 인식의 부족으로 더 많이 적정하거나 더 적게 적정하여 오차가 많이 발생하였습니다. 적은양의 추출용매를 여러 번 사용하는 것이 같은 양의 용매를 한번 사용하는 것보다 오차가 더 적게 발생하므로 더 효과적임을 알 수 있었습니다.적정증류수를 넣는 이유3)는 증류수를 첨가하여도 그 안에 들어있는 아세트산의 양에는 변함없이 일정합니다. 따라서 소비되는 적정액의 양도 같습니다. 이렇게 희석조작을 하는 것은 시험조작의 편리성을 위한 것 입니다. 플라스크에 10mL 의 시료만 채취했다면 마그네틱바를 이용해 교반하면서 적정 시 바가 잠기지도 않아 사방으로 비산하는 등 조작상의 문제가 발생합니다.참고문헌1) 다음블로그, 몰농도(M)와 노르말농도(N)의 관계식. 당량수, 2017.03.16,http://ywpop.tistory.com/41052)어나더미, 물리화학실험 평형분배 결과보고서, 2017.03.16,http://www.happycampus.com/doc/18882979
