물리화학실험 | 끓는점 오름에 의한 분자량 측정

 

 

 

TIP

 

 

용액의 끓는점오름 을 이용하여 용질의 분자량을 결정한다.

 

 

 

끓는점

액체는 증기압력이 액체표면에 작용하는 외부압력과 같을 때 끓게 된다. 이때 증기의 기포들은 액체 내부에서 형성된다. 끓는 온도는 외부 압력이 증가함에 따라 증가하며, 1기압에서 액체의 끓는점을 정상 끓는점(normal boiling point)이라 한다. 일단 액체가 끓기 시작하면 이 온도는 모든 액체가 기체로 전이될 까지 일정하게 유지된다.

 

 

용액의 총괄성

묽은 용액의 경우 어는점과 끓는점의 성질들은 용질의 양에만 의존하고 그 종류에는 무관하기 때문에 총괄성(colligative property)이라 부른다. 여기에는 두 가지 가정이 필요하다. 용질은 비휘발성이며, 따라서 증기상 속으로 들어가지 않는다. 용질이 고체 용매 속으로 녹아들어 가지 않는다.

 

둘째 가정은 매우 심한 것 같지만 많은 혼합물이 실제로 이와 같이 된다. 복잡한 수식을 이용하면 이러한 가정을 할 필요가 없다. 그렇다고 새로운 결과가 나오지는 않는다. 총괄성은 용질이 존재함으로써 액체 용매의 화학페텐셜이 낮아지기 때문에 생긴다.

 

즉, 순수한 상태에서의 값, 용질이 존재할 때의 값 μ_A^* + RTlnx_A 로 감소한다. 비휘발성 비용해성 용질은 증기나 고체 속에 들어가지 않으므로 이러한 용질은 직접적으로 증기와 고체의 화학페텐셜에 영향을 주지 않는다.

728x90

 

 

실험 방법

1. 온도계 보정

1) 어는점 측정

① 스티로폼 겁에 잘게 부순 얼음을 넣고 증류수를 적당히 부은 뒤 잘 저어준다.

② 온도계를 조심해서 얼음물(얼음 중탕)에 담그고 2~3분 정도 기다린다.

③ 온도계의 눈금이 일정한 자리에서 머물게 되면 그 값을 소수점아래 첫 자리까지 읽고 기록한다.

 

2) 끓는점 측정

① 끓는점 측정 장치를 준비하고 증류수를 소량(밑바닥으로부터 2~3cm높이가 되도록 한다)넣고 끓임쪽을 넣는다. 온도계를 뺄 때에는 먼저 고무마개를 시험관에서 서서 히 빼낸 후, 온도계를 고무마개로부터 제거한다.

② 온도계의 온도 측정구를 증류수의 수면보다 약간 높은 위치에 고정시킨 다음 조심 스럽게 서서히 가열하여 증류수를 끓여서 수증기가 온도계의 측정구 둘레에서 응 축되게 한다.

③ 온도계의 눈금이 일정한 위치에 머물게 되면 그 값을 또한 소수점 아래 첫 자리까 지 읽고 기록해 두어라.

 

2. 실험과정

1) 메스플라스크에 피펫을 이용하여 증류수 50㎖, 100m를 채취한다.

 

2) 전자저울을 이용하여 NaCl을 5g, 10g을 재고, 에탄올 밀도를 이용하여 에탄올 50g, 100g을 잰다.

 

3) 실험 2)의 NaCl과 에탄올을 각각의 메스플라스크에 넣고 녹인 후 비커에 옮긴다.

 

4) 실험 3)의 각각의 비커에 온도계를 설치하고 호일로 덮고 끓임쪽을 넣은 후 가열한다.

 

5) 각각의 비커에서 온도계의 온도가 더 이상 올라가지 않는 온도(끓는점)를 읽는다.

 

 

 

[물리화학실험] 끓는점 오름에 의한 분자량 측정 레포트