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[화학공학실험] Partial Molar Volume의 측정 예비

저작시기 2007.09 |등록일 2008.03.12 한글파일한글 (hwp) | 4페이지 | 가격 1,200원

소개글

용액의 부피를 정확하게 예측하는데 필요한 부분몰부피를 측정한다. 또 분자들의 모양, 크기, 극성에 따라 부분몰부피가 어떻게 달라지는지 서로 비교한다.

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험장치
4. 실험 방법 및 실험 순서
5. 참고 문헌
6. 추론

본문내용

1. 실험 목적
용액의 부피를 정확하게 예측하는데 필요한 부분몰부피를 측정한다. 또 분자들의 모양, 크기, 극성에 따라 부분몰부피가 어떻게 달라지는지 서로 비교한다.

2. 이론
- 몰부피 : 기체에 해당하는 개념이다. 0℃, 1기압에서 기체의 종류에 관계없이 모든 기체 1몰에 해당하는 부피는 22.4L이다. 몰부피와 관련된 개념은 아보가드로의 법칙으로 설명이 되는데 참고로 아보가드로의 법칙은 기체의 종류에 관계없이 기체는 같은 온도, 같은 압력에서 같은 부피 속에 같은 수의 분자를 포함한다는 것이다.
- 부부몰부피(Partial Molar Volume)
일정한 온도와 압력에서 이성분 혼합물 (임의의 두 성분 A와 B의 혼합물)의 부피는 다음과 같이 정의할 수 있다.
V = ∫()
이 때 부피의 미분은 다음과 같이 주어지며

여기서 정의된 를 분몰 부피 (Partial Molar Volume)라 한다. 는 성분 이외에 각 성분의 몰수를 일정하게 유지했다는 것을 뜻한다. 말로 표현하면 Vi는 일정한 온도와 압력에서 특정한 조성을 가진 무한량의 용액에서 1몰의 1성분을 가했을 때의 부피 변화이다. 위 식을 조성, 온도, 압력을 일정하게 유지하고 적분하면 이성분 혼합물의 분몰 부피를 다음과 같이 얻을 수 있다.


다시 위 식을 용액의 몰부피로 표현하면 이성분 용액 중의 한 성분의 몰분율의 함수로 나타낼 수 있다.

용액의 몰부피는 용액의 밀도와 조성으로부터 계산될 수 있다.

3. 실험장치
Pycnometer와 Anton Paar DMA 4500 Density Meter(oscillating U-tube)

4. 실험 방법 및 실험 순서
농도가 0.1~3.0 몰랄농도의 KCl 용액과 NaCl 용액 각각 5개의 밀도를 25.00℃에서 측정한다. 각 sample의 밀도측정은 3번씩 반복하는데 한 번 측정하는데 필요한 용액의 양은 2ml이다.

참고 자료

G. N. Lewis and M. Randall (revised by K. S. Pitzer and L. Brewer), “Thermodynamics”, 2nd ed., McGraw-Hill, New York (1961)
D. P. Showmaker, C. W. Garland, J. W. Nibler, “Experiments in Physical Chemistry”, 5th ed., McGraw-Hill, New York (1989)
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