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소개글

[화학실험] [물리화학실험]분몰랄 부피 측정 ( NaCl-H2O계 )에 대한 자료입니다.

하고 싶은 말

한글의 수식기능은 텍스트로 변환이 되질 않기 때문에

위에 본문 내용에는 수식이 대부분 잘려있습니다.

그래도 파일 내용에는 전혀 이상이 없음을 알려드립니다.

목차

1. 제목
2. 실험일자
3. 실험목적
4. 이론적 배경
5. 시약 및 기구
6. 실험 방법
7. 결과 및 DATA 처리
8. 토의 및 고찰
9. 참고문헌

본문내용

1. 실험의 제목 : 분몰랄 부피 측정 ( NaCl-H2O계 )

2. 실험 일시 : 2005년 3월 31일 목요일

3. 실험 목적 : 조성률(무게를 퍼센트로 나타냄)을 미리 알고 있는 Nacl-H2O 용액 들 중에서 물과 소금의 분몰랄 부피를 결정한다.

4. 이론적 배경
분몰랄 성질은 고려되는 물질의 성질에 대해 물질 1mol의 기여를 나타낸다. 예를 들어, 그 성분 용액에서 어떤 한 용액의 부피가 충분히 커서 다른 성분을 1mol 가하여도 용액의 농도는 별로 변하지 않는다고 가정한다. 이때, 첨가한 성분 1mol당의 부피변화는 특정 압력, 온도 그리고 조서에서 특정한 값을 가지는데 이 것을 분몰랄 부피(partial molar volume)이라 한다. 그러므로 분몰랄 부피를 용 액의 그 성분 1mol에 해당하는 부피로 해석 할 수 있다.
다시 말해서 열린 계에서는 강도인자 (세기 성질: intensive state)인 P, T이외 에 물질이 드나들면 물질의 양(몰수)도 크기 인자 (크기 성질:extensive state) 영향을 주게 된다. (두 성질은 열역학 함수로 해결)
모든 크기 성질의 문볼랄(분몰 자유에너지, 분몰 엔탈피, 분몰 엔트로피 등의 총 명칭)중에서 가장 쉽게 이해하고 직접 측정할 수 있는 부피가 이용하기 쉽다.

○ 일정한 T, P에서 물질 의 몰을 혼합하여 용액을 만든 다고 가정하자. 을 T와 P에서 순물질 의 몰부피 라 하고 V*를 T와 P에서 혼합하지 않은 순수한 성분들의 전체 부피라 하자.
따라서

으로 나타낼 수 있다.
하지만 이들 각 성질들은 일반적으로 일정한 T와 P에서 성분들의 혼합에 따라 변하므로 이 성질들은 변수 T, P, n1, n2, … , nr에 의해 상태함수로 표현될 수 있다.



이 함수를 V에 관해 미분하면


-> 여기서 P, T는 일정하므로 dP,dT 값은 0 이다.
(처음 두 편도함수에 있는 첨자 ni는 모든 몰수가 일정하다는 의미한다. 첨자 ni≠j은 ni을 제외한 모든 몰수가 일정한 것을 나타낸다. 용액내 물질 j의 분몰 부피()는 I는 다음과 같이 정의된다.)



여기서 V는 용액의 부피이며, h함수는 T,P와 를 제외한 n를 제외한 모든 몰수 가 일정하다는 조건에서이다. 이 물질의 무한소량이 일정한 경우 P, T에서 용 액이 가해질 때 V의 변화라고 말할 수 있다. Euler의 정의에 따라서



이와 같이 용액의 체적은 혼합물 내의 물질들로 확인될 수 있는 분담 몫으로 이루어지지만 용액에서 물질의 분몰부피는 모든 화학종들의 농도에 의존한다 는 것을 주목해야 한다.
윗식을 용액의 전체량(몰 수)으로 나누면



여기서 는 용액의 몰부피이고 는 용액에서 물질의 의 몰분율이다.
이러한 더하기적 항은 최종용액의 조성에서 물질의 양과 물질의 분몰부피의 곱의 형태를 갖는다. 따라서 이 성분 용액에서



액체 용액의 분몰부피를 결정하기 위해 두가지 성분의 분몰부피와 몰분율의 함수로서 이 성분 용액의 몰부피 를 쓰면,



일정한 T와 P에서 이성분 용액의 몰부피는 다음과 같이 두 번째 성부의 몰분 율에 대해 그림을 그릴 수 있다.





절편법은 분몰량들을 보이는 도표법을 제시한다. 에서 성분 1과 2의 분몰부피를 결정하기 위해 접선을 그리고 왼쪽, 오른쪽 절편에서 각각의 성분 1과 2의 몰부피를 구한다. 이러한 특별한 용액에 대하여 두 가지 성분의 분몰 부피가 순수한 성분들의 몰부피보다는 더 작다는 것을 알 수 있다. 이러한 구 조를 연구하는 이유는 이 몰분율에서 점선으로 표시한 접선에 대한 식이 다음 과 같기 때문이다.

( : 겉보기부피 )

이므로 에서 그 절편은 일 때 성분 1의 분몰부피이다. 로 놓을 때 이므로 에서의 절편은 일 때 성분 2의 분몰부피가 될 것이다. 분몰부피를 결정하는 방법은 곡 선의 기울기를 얻는데 본래의 어려움 때문에 매우 정확하지 않다는 점도 명심 해야 할 것이다.

<중략>

참고문헌

물리화학실험(탐구당) p 72~80
물리화학실험(형설출판사) p 95~100

태그 화학, 실험, 분몰랄, 부피, 측정

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yspark*** (2010.12.23 18:41:48)
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계산과정과 고찰내용이 충실해서 아주 만족했습니다.
jeongs*** (2010.10.06 02:15:47)

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