[결과]실험6 기액평형실험

목차

I. 실험제목

II. 실험목적

III. 기기 및 초자

IV. 이론적 배경
1. 상평형
2. 기-액 평형
3. 라울의 법칙(Raoult's law)
4. 헨리의 법칙(Henry's law)
5. 증류(distillation)
6. 단증류

V. 실험방법

VI. 실험결과

VII. 조별토의

VIII. 참고문헌

본문내용

2. 기-액 평형
2성분 이상의 성분으로 이루어지는 액체를 일정한 온도와 압력하에서 충분한 시간 방치해 두면, 액체와 그 액체의 증기 사이에 평형상태가 성립된다. 이때 증기에는 액체보다 끓는점이 낮은 성분이 많이 존재한다. 증기압과 온도와의 관계는 가장 중요한 기-액 평행 관계로, 클라페이롱(Clapeyron)-클라우지우스(Clausius)의 식은 대표적인 표현 방법이다. 2성분 이상의 다성분계에서는 압력 또는 온도 외에 조성을 자유롭게 변화시킬 수 있고, 크게 나누어 압력을 일정하게 한 경우 즉 일정 압력의 기-액 평형 관계와, 온도를 일정하게 한 경우 즉 일정 온도 기-액 평형 관계가 있다. 이론적인 법칙으로는 라울의 법칙과 헨리의 법칙이 있다.

3. 라울의 법칙(Raoult's law)
비휘발성 물질 용액에서, 용액 속 용매의 증기압은 용매의 몰분율에 비례하며, 또 용액의 증기압내림률은 용질의 몰분율과 같다는 법칙을 말한다. 이상용액일 경우 일정 온도에서 혼합물 중 각 성분이 나타내는 분압 는 그 성분이 순수할 때 나타내는 증기압와 용액 중 그 성분의 몰분율 의 곱으로 표시된다.
용해된 용질의 성질과 무관하며 오로지 몰분율에만 영향을 받기 때문에, 이 관계를 이용해 증기압 강하량에서 용질의 분자량을 구할 수 있다. 라울의 법칙은 이상용액(용질과 용매간의 인력, 용질간의 인력, 용매간의 인력이 균등한 용액)에서 만족되는 법칙이다.
p _{A} =p _{A} ^{*} x _{A}#
p _{B} =p _{B} ^{*} ``x _{B} =p _{B} ^{*} (1-x _{A} )
예를 들면 휘발성인 에탄올을 물에 녹인 용액의 증기압은 물의 증기압보다 높다. 에탄올은 물보다 끓는점이 낮아 쉽게 증발하기 때문에 물이 증발하는 것을 방해하지 않고 그보다 더 빨리 기화하기 때문이다.

참고 자료

(최신)화학공학실험 / 남영우 / 숭실대학교출판부 / 2010 / p189~205
화학반응공학 / 4판 / 스콧 포글러 / person education korea
화학공학열역학 / J. M. Smith 외 3인 / McGraw-Hill