소개글
"증류"에 대한 내용입니다.
목차
1. 증류 실험
1.1. 실험 목적 및 이론
1.1.1. 실험 목적
1.1.2. 실험 이론
1.1.2.1. 기화
1.1.2.2. 응축
1.1.2.3. 증류
1.1.2.4. 분별 증류
1.1.2.5. 증기압
1.1.2.6. 라울의 법칙
1.1.2.7. 돌턴의 법칙
1.1.2.8. 이상 기체 법칙
1.1.2.9. 알코올과 루카스 시약 반응
1.2. 실험 방법 및 순서
1.2.1. 실험 준비물
1.2.2. 실험 방법
1.3. 실험 결과
1.3.1. 분별 증류 결과
1.3.2. 밀도 측정
1.4. 고찰
1.4.1. 아세톤의 상변화 끓는점 오차원인
1.4.2. 부피 오차원인
1.4.3. 아세톤 밀도 오차율
1.4.4. 증류수 밀도 오차율
2. 참고 문헌
본문내용
1. 증류 실험
1.1. 실험 목적 및 이론
1.1.1. 실험 목적
이 실험의 목적은 불순물을 포함한 알코올을 증류하여 순수한 에틸알코올을 분리해내고, 증류에 대한 원리를 이해하며, 증류를 통해 분리해낸 물질을 확인해보는 것이다.""
1.1.2. 실험 이론
1.1.2.1. 기화
기화는 온도가 증가하거나 압력이 감소하는 등의 변화로 인해 액체가 기체로 상태가 변화하는 과정이다. 액체의 표면에서 기화하는 것을 증발, 액체의 내부에서 기화하는 것을 끓음이라 한다.
기화는 열에너지가 투입되면서 일어나는 상태변화 과정이다. 액체 상태의 물질에 열에너지가 공급되면 물질의 분자들이 갖는 운동에너지가 증가하게 된다. 이에 따라 표면에 있는 분자들이 보다 많은 운동에너지를 얻게 되어 액체 표면을 빠져나가게 된다. 이렇게 액체 표면에서 기체 상태로 빠져나가는 현상이 바로 증발이다.
한편, 액체 내부에서도 분자들의 운동에너지가 증가하면서 일정 온도에 도달하게 되면 내부 기포가 생성되어 기화가 일어나게 된다. 이처럼 액체 내부에서 일어나는 기화 현상을 끓음이라고 한다. 끓음이 일어나는 온도를 액체의 끓는점이라고 하며, 이는 압력에 따라 달라진다.
따라서 기화는 액체 상태의 물질에 열에너지가 공급되면서 분자들의 운동에너지가 증가하여 액체 표면 또는 내부로부터 기체 상태로 빠져나가는 상태변화 과정을 의미한다.
1.1.2.2. 응축
응축이란 온도가 감소하거나 압력이 증가하는 등의 변화로 인해 기체가 액체로 상태가 변화하는 과정이다. 기체 분자들이 서로 모여 액체로 변하면서 분자 간 인력이 증가하게 되어 응축이 일어나게 된다. 이런 응축은 상수압에서 기체의 부피가 줄어들고 밀도가 증가하는 것으로 특징지을 수 있다.
기체가 액체로 응축되는 과정을 자세히 살펴보면 다음과 같다. 기체 상태의 분자들이 서로 충돌하면서 응축이 시작되며, 충돌하는 분자들의 운동에너지 손실로 인해 온도가 점차 낮아지게 된다. 이에 따라 분자 간 인력이 증가하여 분자들이 모여 액체로 변화하게 되는 것이다. 이러한 응축 과정은 기체의 응축압력과 액체의 증기압이 동일해지는 온도에서 일어나게 된다.
따라서 응축은 기체의 상태가 액체로 바뀌는 과정으로, 온도가 낮아지거나 압력이 증가하면 기체 분자들이 서로 뭉쳐 액체로 변하는 물리적 변화라고 볼 수 있다.
1.1.2.3. 증류
증류는 액체 혼합물(액체에 액체가 혼합된 경우 또는 고체 용질이 녹아있는 경우)을 끓는점의 차이를 이용하여 분리하는 방법이다"" 증류를 통해 순수한 액체 물질을 얻을 수도 있고, 액체 물질의 순도를 조절할 수 있다"" 이러한 분리방법은 화학 조성을 변화시키지 않고 물리적 성질을 이용해 분리하는 방법이다""
증류는 증류 장치 및 가열 방법에 따라 단순 증류, 분별 증류, 감압 증류, 증기 증류 등으로 나뉜다"" 단순 증류는 액체를 기화시켰다가 다시 응축시키는 것을 반복하는 것이고, 분별 증류는 서로 잘 섞여있는 액체 혼합물의 끓는점 차이를 이용하여 분리하는 방법을 말한다""
1.1.2.4. 분별 증류
분별 증류는 액체 혼합물의 끓는점 차이를 이용하여 물질을 분리하는 방법이다. 서로 잘 섞여 있는 액체 혼합물을 가열하면 끓는점이 낮은 물질이 먼저 증발하여 기체로 나오게 된다. 이 기체를 냉각하여 다시 액화시키면 끓는점이 낮은 물질을 얻을 수 있다. 이어서 온도를 더 높이면 끓는점이 높은 물질도 증발하여 기체로 나오게 되고, 이를 냉각하여 액화시키면 끓는점이 높은 물질을 얻을 수 있다. 이와 같이 끓는점 차이를 이용하여 액체 혼합물을 순차적으로 분리할 수 있다.
분별 증류의 원리는 다음과 같다. 액체 혼합물을 가열하면 증기압이 가장 높은 물질이 먼저 증발하기 시작한...
참고 자료
대한화학회, 표준 일반화학실험 제7개정판
나무위키 ’끓는점‘ 검색
Organic Chemistry second edition, david klein
Peter Atkins, (2019) Atkins' Physical Chemistry, 10th Edition, Oxford University Press, pp 35,
187-189, 206-207
McCabe L. Warren, (2017) McCabe의 단위조작, 7th Edition, McGraw Hill Education, pp 541-601
Smith, Janice Gorzynski, (2016) Organic Chemistry, 5th Edition, McGraw-Hill Education, pp
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두산백과, 2022. 03. 28., 공비혼합물,
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1063353&cid=40942&categoryId=32251
김성진 외 16명, '중학교 과학1', 초판; 서울: 미래엔, 2018, p.188.
증류. [네이버 화학백과]. (검색일 : 2023.11.27.).
분별 증류. [네이버 두산백과]. (검색일 : 2023.11.27.).
67-64-1 아세톤. [화학물질안전원, 화학물질종합정보시스템]. (검색일 : 2023.11.27.)
