증기압
(mmHg)
log P
K
1/T
증기압
(mmHg)
log P
K
1/T
400
2.6021
332.25
0.00301
700
2.8451
339.45
0.002946
490
2.6902
333.45
0.00300
760
2.8808
340.35
0.002938
<메탄올의 증발열 값>
①
log { 700mmHg} over {400mmHg } = { △Hv} over {2.303R } (0.00301-0.002946)
△Hv = 72.708 KJ/mol
②
log { 760mmHg} over {490mmHg } = { △Hv} over {2.303R } (0.00300-0.002938)
△Hv = 58.868 KJ/mol
메탄올의 평균증발열 △Hv = 65.788 KJ/mol(실험치)
메탄올의 증발열 △Hv = 35.24 KJ/mol(이론치)
두 번째 방법에 의한 증기압대수와 절도온도 역수의 값을 이용해서 그래프를 그려서 기울
기로 증발열을 구한다.
△Hv = 2.303R × △Hs(△S)
위 식을 이용한다. 여기서 △Hs(△S)는 그래프의 기울기 값을 나타낸다.
Linear Regression for Data1_B:
Y = A + B * X
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
A 13.62679 0.30614
B -3997.87742 112.58718
------------------------------------------------------------
R SD N P
------------------------------------------------------------
-0.99606 0.00872 12 <0.0001
------------------------------------------------------------
△Hv = 2.303R × △Hs(△S)에 기울기 값을 대입하면 △Hv = 76.548 KJ/mol로 Clasius
-Clapeyron 식으로 구한 증발열 값(△Hv = 78.940 KJ/mol)과 거의 비슷한 결과값을 얻게
된다
Linear Regression for Data2_B:
Y = A + B * X
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
A 13.30559 0.95346
B -3548.5641 320.84257
------------------------------------------------------------
R SD N P
------------------------------------------------------------
-0.98796 0.02043 5 0.00158
------------------------------------------------------------
△Hv = 2.303R × △Hs(△S)에 기울기 값을 대입하면 △Hv = 67.944 KJ/mol로 Clasius
-Clapeyron 식으로 구한 증발열 값(△Hv = 65.788 KJ/mol)과 거의 비슷한 결과값을 얻게
된다.
<3-4. Discussion>
이번 실험을 통해서 각각의 증기압에 따라서 끓는점이 달라지는 것을 알 수 있었는데 예를 들면 증기압이 증가하면 할수록 끓는점이 증가하는 것을 알 수가 있었다. 원래 이번 실험에
서 물과 메탄올의 증발열 값이 (증류수의 증발열 △Hv = 40.70 KJ/mol, 메탄올의 증발열
△Hv = 35.24 KJ/mol) 이론치와 비슷하게 나왔어야 했는데 이론치와는 상당히 큰 차이가 나는 메탄올의 증발열 실험치 값 △Hv = 67.944 KJ/mol 과 △Hv = 65.788KJ/mol 이 나
왔고 증류수의 증발열 실험지 값△Hv = 76.548 KJ/mol 과 △Hv = 78.940 KJ/mol 이 나
왔다. 이렇게 많은 오차가 발생한 이유를 들어보면 일단은 진공펌프(aspirator)가 자꾸 새어
서 정확한 압력을 가하지 못하였다. 그리고 정확하게 기계로 측정을 하는 것이 아니라 사람
의 눈으로 한다는 데서 당연히 정확하지 않은 값이 나올 수밖에 없었다. 또한 실험하는데 실수가 있었는데 물이 끓으면서 나오는 약간의 압력에 의해 manometer가 내려가게 되는데
그것을 잘 알지 못하고 진공펌프에 문제가 있는 것으로 판단을 하여 펌프 조작을 해서 증 기압과 끓는점을 정확하게 측정을 하지 못했다.
잘못된 실험으로 인해 이론치와 실험치의 차이가 많이 나긴 했지만 Clasius-Clapeyron 식
을 이용해서 증기압과 온도를 가지고 증발열을 알 수 있다는 것을 알았고 증기압의 대수와
절대온도의 역수로 그린 그래프 기울기 값을 통해서 증발열을 구할 수 있다는 것도 알게 되었다.
4. References
1. cheE 2025 화학공학기초실험 신형식 편저
2. 물리화학, Gorden M. Barrow, 자유 아카데미, 1993
3. Physical chemistry third edition, Gilbert W. Castellan Chaptet 5
4. http://mbel.kaist.ac.kr/lecture/che201/experiment2000.htm
5. http://www1.kisti.re.kr/%7Etrend/Content524/chemistry07.html
6. http://www.kordic.re.kr/%7Etrend/Content451/electricity08.html
메뉴펼치기
