본문내용
1. 요약
1.1. 실험 목적
이 실험의 목적은 분몰부피란 개념을 이해하고, 실험을 통해 농도에 따른 NaCl의 분몰부피를 측정하는 것이다. 분몰부피는 일정한 온도와 압력 하에서 용액 중 1몰의 성분이 전체 용액 부피에 기여하는 부피를 나타낸다. 이번 실험에서는 pycnometer를 이용하여 다양한 농도의 NaCl 수용액의 밀도를 측정하고, 이를 통해 NaCl과 물의 분몰부피를 계산할 것이다. 이를 통해 용질과 용매 각각의 분몰부피 변화를 살펴보고, 용액의 열역학적 성질과의 관계를 이해하고자 한다.
1.2. 실험 방법
실험 방법은 다음과 같다. 3M NaCl 용액 250ml를 만들어 125ml를 따르고 증류수로 250ml까지 묽힌다. 이와 유사한 방식으로 0.75M, 0.375M, 0.1875M의 용액도 제조한다. 건조된 pycnometer 1개를 마개와 함께 무게를 측정하고, 이후 H2O를 가득 채운 후 무게를 측정한다. 5개의 NaCl 용액 시료를 각각 3회씩 무게를 측정한다."
1.3. 실험 기구 및 시약
이 실험에 사용된 주요 실험 기구 및 시약은 다음과 같다.
실험 기구로는 pycnometer 5개, 250ml 용량 플라스크 5개, 100ml 비이커 2개, 티슈 등이 사용되었다. pycnometer는 용액의 밀도를 정확히 측정하기 위해 사용되었으며, 용량 플라스크와 비이커는 NaCl 수용액을 제조하는데 사용되었다. 또한 저울은 각 시약과 용액의 무게를 측정하는데 사용되었다.
실험 시약으로는 NaCl, 아세톤, 증류수(H2O)가 사용되었다. NaCl은 농도별 수용액을 제조하기 위해 사용되었으며, 아세톤과 증류수는 기기 청소 및 시약 조제에 사용되었다.
이와 같은 실험 기구와 시약을 통해 분몰부피 측정을 위한 실험이 수행되었다.
2. 원리 및 방법
2.1. 분몰부피의 정의
분몰부피는 일정한 온도, 압력, 농도에서 용액의 혼합시료 중의 한 성분이 전체 부피에 기여하는 부피를 나타낸 것으로, 1몰의 성분을 첨가했을 때 증가되는 부피를 의미한다. 따라서 분몰부피는 용액의 열역학적 성질을 결정하는 중요한 인자이다. 예를 들어, 25℃하에 있는 다량의 물에 물 1몰을 더하면 부피가 18.1cm3만큼 늘어나며, 큰 부피의 에탄올에다 에탄올 1몰을 가하면 부피가 58.7cm3만큼 늘어나는 것을 알 수 있다. 이처럼 늘어난 부피를 각각 물에 녹인 에탄올의 분몰 부피, 에탄올에 녹은 물의 분몰 부피라고 한다.""
2.2. 분몰부피 계산식
분몰부피 계산식은 다음과 같다.
분몰부피 {V_j = (∂V/∂n_j)_{T,P,n'}} 로 정의된다. 여기서 n_j는 물질 j의 몰수이며, n' 은 다른 모든 물질의 양이 일정하게 유지된다는 것을 의미한다. 즉, 온도 T와 압력 P가 일정할 때, 물질 j의 양을 증가시킬 때...
