물리화학실험_1주_어는점 내림을 이용한 분자량 결정

소개글

물리화학실험_1주_어는점 내림을 이용한 분자량 결정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

예비:
1. 실험 제목
2. 실험조 및 실험자
3. 실험 목적
4. 실험 이론 및 배경
5. 장치 및 시약
6. 실험 방법
7. 참고 문헌

결과:
1. 실험 제목
2. 실험조 및 실험자
3. 실험 결과
4. 토의 및 고찰 (실험 기본 이론+토의/고찰)
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험제목
어는점 내림을 이용한 분자량 결정
2. 실험조 및 실험자
3. 실험목적
용액의 어는점 내림법을 이용하여 용질의 분자량을 결정한다.
4. 실험이론 및 배경
○ 용액의 총괄성
용질의 종류와는 무관하고 오로지 용질 입자의 수(농도)에 의해서만 결정되는 성질을 말한다. 즉, 용매에 비휘발성 용질이 녹아있는 용액의 성질은 순수한 용매의 성질과 차이를 나타내는데, 이러한 용매의 성질은 용질 분자의 특성에는 상관없고 단지 용질 분자수가 달라질 때만(농도가 변할 때) 변한다. 이러한 용액의 총괄성이 가지는 대표적인 특성에는 어는점 내림, 증기압 내림, 끓는점 오름, 삼투압 등이 있다.
○ 용액의 어는점 내림
총괄성의 특징 중 하나인 어는점 내림은, 용매 안의 용질 수가 늘어나면서 용질이 용매의 응고를 방해하기 때문에 순수한 용매의 정상적인 어는점보다 용액의 어는점이 내려가는 현상을 말한다. 이러한 어는점 내림은 일반적으로 다음과 같이 나타낼 수 있다.
△? ? ?? ? ? ? ?  (?? 는 순수한 용매의 어는점, ? 는 용액의 어는점,
? 는 용매의 어는점내림 상수, 은 용액의 몰랄농도)
이 식을 이용하면, 용매의 어는점 내림 상수를 이용하여, 순수한 용매와 용액의 어는점 내림을 측정하여 용질의 분자량을 계산할 수 있다.
즉, 위 식에서 m은 용액의 몰랄 농도로, 용매 단위질량에 용해된 용질의 몰수이다.
의 용매에, 분자량을 측정하고자 하는 물질 을 녹였을 때
(??는 측정하고자 하는 용질의 분자량)
를 이용하여 분자량을 구할 수 있다.
(??은 용매의 무게로 부피x밀도로 구할 수 있다.)
○ 몰랄농도 (molality)
몰랄농도(molality) = 용질의 몰수 / 용매의 질량(kg)
기호는 m으로 표시한다. 용매 1kg에 녹아 있는 용질의 몰(mol)수이다. 예를 들어 물 2kg에 설탕 3몰이 녹아 있다면 설탕물의 몰랄농도는 1.5m(mol/kg, 몰랄농도)이다.
몰농도와 영명이 morality로 같고 둘 다 몰수를 나타내는 것은 같지만, 용액 1L에 포함된 용질의 몰수인 몰농도(M)와는 구분하여 사용한다.
부피를 기준으로 하는 몰농도와 달리 몰랄농도는 질량을 기준으로 하므로 온도 변화에 영향을 받지 않는 장점이 있다. 따라서 용액의 농도에 따른 증기압력 내림, 끓는점 오름 또는 어는점 내림 등에 사용하며, 삼투압 측정에도 몰농도와 함께 사용한다
○ 과냉각
물질에는 각각 그때의 온도에 따른 안정상태가 있어서, 온도를 서서히 변화시켜 가면 이에 따라 그 물질의 구성원자가 각 온도에서 안정상태를 유지하면서 온도의 변화를 따라갈 수가 있다. 그러나 온도가 갑자기 변하면 구성원자가 각 온도에 따른 안정상태로 변화할 만한 여유가 없기 때문에, 출발점 온도에서의 안정상태를 그대로 지니거나, 또는 일부분이 종점 온도에서의 상태로 변하다가 마는 현상이 일어난다.

키워드

어는점내림,   어는점,   분자량결정,   용액의총괄성,   베크만온도계