[화공 기초 실험] 단증류 (Simple Distillation) [결과]

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목차

1. 실험방법
2. 실험결과
3. 논의 및 고찰

본문내용

127g
- 밀도 : 45.127g ÷ 50ml = 0.9025g/mL
마. 남아있는 수용액의 조성무게
- 먼저 밀도를 가지고 증기에 포함된 에탄올의 조성(%)값 구한다.
조성표 참고 : 55.07
- 다음 처음무게에 나중무게를 뺀 값이 증기의 무게이므로,
증기의 무게에 포함된 에탄올 및 증류수의 무게를 구하고, 증발 전 에탄올 / 증류수의 무게에서 빼준 것이 바로 남아있는 수용액의 각 조성의 무게이다.
<증기의 무게 및 각 조성의 무게>
179.67g - 126.394g = 53.276g
53.276g × 0.5507 = 29.339g(에탄올 무게)
53.276g × 0.4493 = 23.937g(증류수 무게)
<남아있는 수용액의 각 조성의 무게>
80.609g - 29.339g = 51.270g(에탄올 무게)
99.061g - 23.937g = 75.124g(증류수 무게)
∴ 남아있는 수용액의 몰
H2O - 75.124 ÷ 18 = 4.1736 mol
에탄올 - 51.270 ÷ 46 = 1.1146 mol
∴ 몰분율
H2O - 0.7892 / 에탄올 - 0.2108(남아있는 에탄올의 몰분율 = X2)
바. W1 / W2 / X1 / X2 를 가지고 각각의 식에 대입하여 α값을 구하여 비교해 얼마만큼의 오차가 나는지 확인하여 본다.
- 식(1) :

α = 1.4928
- 식(2) :
1013.25mbar = 525mbar × 0.7892 + Xmbar × 0.2108
X = = 2841.18
→
※ = 증기압 / X = 몰분율
∴ 차이 : 5.4117 - 1.4928 = 3.9189
사. 에탄올 150ml와 증류수 150ml의 수용액도 같은 방법으로 α값을 구하여 비교하였다.
- W1 : 269.504g / W2 : 210.860g / X1 : 0.2415 / X2 : 0.2266
- 식(1) :

α = 1.3247
- 식(2) :
1013.25mbar = 525mbar × 0.7734 + Xmbar × 0.2266
X = = 2678.57
→
∴ 차이 : 5.1020 - 1.3247 = 3.7773
3. 논의 및 고찰
α값이 오차가 크게 나는 것을 알 수가 있었다.
가. 먼저 잘못된 무게 측정 인한 α값에 대한 오차가 났다고 볼 수가 있다.
- 하지만, 무게 측정시 소수점 셋 째자리 까지 나오는 저울을 사용하였기 때문에 무게 측정시 오차는 거의 극미하다고 볼수가 있으므로, 오차의 원인으로는 적합하지가 않다.
나. 두 번째로는, 용액을 정취할 때 잘못하여 α값에 대한 오차가 났다고 볼 수가 있다.
- 하지만 50ml 용량플라스크에 정취하였을 때 오목한 부분을 읽어 조원 4명이 동일하게 눈금선에 맞게 읽어내었기 때문에, 부피 또한 오차의 원인으로는 적합하지가 않다.
다. 세 번째로는, 온도에 따른 오차이다.
- 온도에 따라 증기압표에 대한 증기압의 값도 굉장히 달라져서 실험값에 대한 오차가 나오게 되었을 것이다. 하지만, 끓을 때의 온도는 82.5℃로 일정하였기 때문에 이 또한 오차의 원인으로는 적합하지가 않다.
라. 마지막으로 밀도로 인한 오차를 이번실험의 원인으로 꼽아보았다.
- 밀도계산시 밀도에서의 조금의 오차가 조성표의 조성값에 꽤 큰 차이를 보여 주고 있었고, 조성값에 따른 나머지 계산식에 필요한 나머지 값들도 다 달라지기 때문에 밀도를 정확히 측정하는 것이 필요하다고 보인다.
- 밀도를 비중병으로 측정한다면 오차값을 많이 줄일 수가 있을 것이다.
- 또한 밀도는 20℃물에 대한 20℃물질의 값인데 실험시 많이 식혀서 질량을 재었지만, 실제와는 많은 차이가 있을 것이고, 이 때문에 오차가 크게 났을 것이다.

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