어는점 그림

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어는점 그림에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

상호관계에 대한 법칙으로서 열역학적 평행상태에 있는 계는 어떠한 폐쇄된 용기에 의해 외부와 단절되어있다고 간주한다. Gibbs phase rule은 간단히 로 도식될 수 있는데 이때 F=자유도, C= 성분의 수, P=상의 수 그리고 n은 온도나 압력 같은 변수이다. 우리 실험에서는 A 용질 (Naphthalene), B 용매 (p-dichlorobenzene)을 사용하고 압력은 일정하다고 가정했으므로 용융물이 결정화되어 고체가 계속 생기면 남아 있는 액체는 B성분이 많아지므로 어는점 내림이 발생한다. 어는점이 내려가면 용융물과 고체 두상이 있으므로 자유도는 F=2-2+1=1이다. 함께 녹는 점, 즉 우리가 추세선의 하강 곡선과 상승 곡선의 교점으로 안 (61.86, 38.14)에서의 온도는 36.97℃이므로 여기서 B 용매가 석출되고 액체와 두 고체가 공존하므로 자유도는 F=2-3+1=0이다. 그러므로 온도가 일정하게 되는 것이다.
2) 오차의 원인
① 용액을 냉각시키면서 온도를 측정할 때 눈금을 읽는 동안에도 온도가 변한 경우 시간차에 의해 정확한 온도를 측정할 수 없었다.
② 나프탈렌은 승화성이 크기 때문에 실험에 사용된 실제 나프탈렌의 무게와 측정했을 때의 나프탈렌 무게가 달랐을 수 있다.
③ 용액이 과냉각 되어 결정이 생기지 않은 경우 육안으로 결정의 생성유무를 알 수 없기 때문에 정확한 어는점 측정이 불가능했을 것이다.
3) 더 알고 싶은 점
※ 상평형도 : 2개 이상의 상이 공존하면서 평형을 이루고 있는 상태를 상평형이라고 한다. 이러한 상평형은 온도와 압력을 변화시킬 때 얻을 수 있다. 아울러 온도와 압력에 따른 물질의 상태 관계, 즉 상평형이 이루어지는 경계를 곡선으로 나타낸 것을 상평형 그림이라고 한다. 물을 예로 들어 살펴보자. 아래 그림에서 곡선 AB는 기체와 액체가 평형을 이루며 공존하는 조건이고, AD는 액체와 고체가 평형을 이루며 공존하는 조건이며, AC는 고체와 기체가 평형을 이루며 공존하는 조건이다.
※ 공융점 : 일정한 압력 하에서 고용체를 함유하지 않는 n성분계의 고상에서 n종의 결정이 동시에 정출하는 현상을 용융이라고 한다. 일정한 압력 하에서 이 온도는 일정하므로 공융온도라고 부르며, 이 온도에 상당하는 점은 변하지 않는 점이므로 공융점이라고 한다. A, B 두 성분계를 예로 들면, 고체상-액체상 곡선에서, 두 성분이 고용체를 만들지 않고 액체 상태에서 완전히 녹아 섞이는 점(e)을 공융점이라고 한다. 이 점은 자유도가 0인 두 고체와 한 액체가 평형상태를 유지하는 온도와 성분을 나타내는 불변점이다. 공융점은 액상선과 고상선 사이의 교선의 한 종류이다. 그림에서 e점이 공융점인데, 이 점의 고체상에서는 A, B가 별개의 고체로서 균일하게 섞여 있다. 가열하면 화합물처럼 일정한 온도 TE에서 융해하며, 생기는 액체의 성분비도 불변이다. 반대로 이 성분비의 용액을 냉각하면 일정한 TE라는 온도에서 미세한 A, B 두 결정이 균일하게 분포한 혼합체가 된다. TE는 공융온도이다.
6. Reference
※ 상평형도 : [네이버 지식백과] 상평형 [相平衡] (Basic 고교생을 위한 화학 용어사전, 2002. 9. 30., (주)신원문화사) http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=945133&cid=47337&categoryId=47337
※ 공융점 : [네이버 지식백과] 공융점 [共融點, eutectic point] (지구과학사전, 2009. 8. 30., 북스힐) http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=977695&cid=42456&categoryId=42456

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