용매를 이용한 용질 추출법[예비]

소개글

용매 사이의 용질의 분배[결과]

목차

1. 실험목적
2.실험 이론 및 배경
3.장치 및 시약
4.실험 방법
5.참고 문헌

본문내용

1. 실험목적
섞이지 않는 두 용매 사이의 평형분재의 법칙을 이해한다.
2.실험 이론 및 배경
두 액체 상이 서로 평형 상태에 있을 때, 용해되는 물질은 일정한 평형법칙에 따라 두 액체 사이에 분배될 것이다. 접촉하는 두 용매를 각각 상으로 표시하고, 각 층에 존재하는 용질을 로 표시한다면, 그 두 상에 있는 의 화학 퍼텐셜 는 같게 되며 따라서 가 된다. 일반적인 농도 C에서는 와 같이 나타난다. 여기서, 는 표준상태(25℃,1기압,1몰농도)에서의 화학 퍼텐셜이고 는 활동도계수이다. 따라서,
(1)
그리고, 위 식은 일정한 온도, 압력하에서 다음과 같다.
=일정 (2)
그러므로, 분배계수를
(3)
와 같이 정의하면, 이는 농도의 약한 함수일 것이다. 즉, 활동도계수 에 나타나는 농도 의존성 만큼의 의 농도 의존성이 약하게 나타날 것이다.
위의 간단한 식에서는 중성 용질 분자만 고려하였으나, 의 관계는 완전히 일반적인 것이므로, 이 식은 용질이 두 용매 중 한 곳에서라도 이온화되거나 회합되더라도 화학 퍼텐셜를 표현하는 적합한 식이다. 이온화된 물질에 대해서는, 농도에 대한 화학 퍼텐셜의 대수 관계는 각각의 이온 화학종의 농도가 0이 되는 극한 조건에만 적용되고, 이대 염의 화학 퍼텐셜은 각 이온들의 화학 퍼텐셜을 더하면 얻어진다. 예를 들어 벤젠과 물 사이의 평형 분배를 연구해 보면, 수용액층 에 있는 산의 화학 퍼텐셜은 다음과 같이 써야 한다.

참고 자료

물리화학실험/대한화학회/청문각/2007.3.20/63-65page