소개글
"3성분계의 상평형도 결정"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 개요
1.1. 실험 목적
1.2. 실험 이론
1.2.1. 정삼각형 좌표계
1.2.2. 액체-액체 혼합계
2. 실험 방법
3. 실험 결과
3.1. 실험 데이터 분석
3.1.1. 무게 조성 및 몰 분율 계산
3.1.2. 정삼각형 좌표계 나타내기
3.2. 실험 고찰
4. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 개요
1.1. 실험 목적
실험 목적은 물, 톨루엔, 아세톤으로 이루어진 3성분 액상계의 상평형도를 정삼각형 좌표계에 나타냄으로써 3성분 액상계의 상평형 거동과 정삼각형 좌표계를 이해하도록 하는 것이다.
1.2. 실험 이론
1.2.1. 정삼각형 좌표계
정삼각형 좌표계는 3성분계의 상태를 평면에 나타내기 위해 사용되는 좌표계이다. 3성분계의 자유도 F는 Gibbs 상률에 따라 F = 5 - p로 나타낼 수 있는데, 상이 하나인 경우 계의 상태를 정의하는데 4개의 변수가 필요하다. 이러한 계를 평면에 나타내는 것이 불가능하기 때문에, 온도와 압력을 일정하게 하여 변수를 줄여 표시하는 것이 일반적이다.
그 결과 계의 변수는 F = 3 - p가 되어 최대 변수가 2개이므로 2차원 평면에 표시할 수 있다. 온도와 압력이 정해지고 상이 하나인 계의 변수는 X1 + X2 + X3 = 1의 관계를 갖는 조성변수 X1, X2, X3이다. 이들 중 어느 두 값이 정해지면 나머지 변수의 값은 위 관계식에 의해 정해진다.
이 3개의 조성변수를 평면에 나타내기 위해 정삼각형 좌표계가 이용된다. 삼각형 내의 어느 점에서 각 변에 그어진 수직선분의 길이는 그 변의 반대쪽 꼭지점에 있는 성분의 조성 퍼센트를 나타낸다. 따라서 그림 1에서 삼각형의 꼭지점 A, B, C는 각각 100% A, 100% B, 100% C를 표시하며, AB 변에 평행한 선분위의 점들은 모두 AB 변(혹은 꼭지점 C)에 대한 수직거리가 동일하므로, C 성분의 조성은 동일하다.
또한 정삼각형 좌표계 내 한 점(P점)에서의 각 성분 조성은 다음과 같이 구할 수 있다. P점에서의 C성분의 조성은, P점에서 꼭지점 C에 대응하는 AB변과 평행한 직선을 그어, 이 선과 AB변과의 수직 길이로부터 구할 수 있다. 이와 같은 방법으로 A 및 B의 조성도 구할 수 있다.
그림 2 에서 보이는 바와 같이 꼭지점을 지나는 선분 위의 점에서는 다른 두 성분의 비율이 같아진다. 즉, 선분 위의 점들...
참고 자료
Raymond chang, Chemistry, McGraw-Hill Education, 2015, p197
Peter atkins, Physical chemistry, Oxford University Press, 2018, (p9, p121, p123-p124)
물리 화학, Peter Atkins 3판, p.99～106 OXFORD, 2001년
물리화학 실험, 김경림, 자유아카데미, 1999년
물리화학의 원리, 박병각 외저, p.170～173, p.222～225, 학문사, 1995년
1. Peter Atkins, "물리 화학", 3판, P.99∼P.106 OXFORD (2001년)
2. 김경림, "물리화학 실험", 자유아카데미(1999년)
3. 박병각 외저, "물리화학의 원리", P.170∼P.173, P.222∼P.225, 학문사 (1995년)
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