서울대학교 화학실험 원소분석과 어는점 내림

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Data & Results
4. Discussion
5. Reference

본문내용

1. Abstract
아보가드로 원리에 입각한다면 상온에서 기체인 화합물에 대해서는 분자량을 측정할 수 있다. PV=w/M·RT 하지만 이 방법은 기체의 밀도를 비교해야 하기 때문에 실온에서 액체나 고체인 물질을 기체로 바꾸어 밀도를 재는 일은 사실상 불가능한 일이어서 한계점을 가졌다. 다행히 액체나 고체 분자도 어는점 내림(Freezing point depression)이라는 현상을 통해 분자량을 측정할 수 있게 되었다. 물에 녹여 수용액상태로 만든 후 용액의 분자량을 이용한다면 고체, 액체 물질도 분자량을 측정할 수 있다. M=kW/ΔT
2. Introduction
(1) 용액의 총괄성
액체에 용질이 녹아 있는 경우 용액의 증기압이 낮아지며 이런 결과는 여러 물리적인 변화에 의해서 쉽게 관찰된다. 예를 들면, 용액의 끓는점은 순수한 용매의 끓는점보다 높으며 용액의 어는점은 순수한 용매의 어는점보다 더 낮다. 용질의 농도가 낮을 때 끓는점, 어는점, 증기압의 변화는 용질의 농도에 비례한다. 이런 용액의 끓는점 오름, 어는점 내림, 증기압의 내림 이 세 가지를 용액의 총괄성(colligative properties)이라 하며, 이런 성질들은 용매의 양이나 용질의 종류에 관계없이 용질의 입자 수에만 관계한다.

<중 략>

Nacl 0.16g을 용질으로 한 5ml의 용액을 온도를 내려가며 어는점을 측정한 결과 약 2.2℃에서 관찰되었다. 증류수의 어는점이 0.2℃이므로 Nacl의 어는점은 약 2℃정도 내려가게 되었다. 어는점 내림식에 Nacl를 다른 비전해질 분자처럼 대입한다면 어는점 내림은 2℃보다 더 작은 수치가 되어야하지만 실험 결과 Nacl의 어는점 내림은 용액 중에서 해리하지 않고 그대로 존재한다고 가정했을 경우보다 두 배나 크게 도출되었다. 이를 통해 Nacl은 다른 분자와는 달리 물에 녹아서 이온화 된다는 사실을 유추해 낼 수 있었다.

참고 자료

Principles of Modern Chemistry, David W. Oxtoby, Norman H. Nachtrieb, fourth edition, 1999, 181～184p
표준 일반 화학 실험, 대한 화학회, 제5개정판, appendix 6. 물의 밀도, 300p
CHEMISTRY THE PRACTICALSCIENCE ,PAUL KELTER, HOUGHTONMIFFLIN Chapter9,
Physical Chemistry : Solutions Manual, Laidler, Keith J., Meiser, Joh 저 | HoughtonMifflin | 1998.12.31. Chap6