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Partial Molar Volume_예비보고서

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최초등록일 2023.07.17 최종저작일 2023.05
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Partial Molar Volume_예비보고서
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    소개

    "Partial Molar Volume_예비보고서"에 대한 내용입니다.

    목차

    1. Title

    2. Date

    3. Purpose

    4. Reagent & Apparatus

    5. Theory
    1) 비중
    2) 비중계
    3) 농도
    4) 몰부피
    5) 분몰부피
    6) 겉보기부피
    7) 2성분계에서 전체 부피
    8) 라울의 법칙
    9) 헨리의 법칙
    10) 이상용액
    11) 비이상용액
    12) 이상적 묽은 용액
    13) Gibb’s Duhem equation
    14) 분몰 깁스에너지 (Partial molar Gibbs energy)
    15) 2성분 혼합기체의 전체 Gibb’s energy

    6. Method
    1) 실험 방법
    2) 결과처리

    7. Reference

    본문내용

    ① 항온조의 온도를 25 ℃로 설정한다.
    ② Pycnometer와 마개가 깨끗이 건조되었는지 확인한 후, 각 pycnometer와 크기가 맞는 마개를 찾아서 끼워준다. pycnometer 7개를 준비하고 각 병에 숫자로 표시를 한다.
    ③ 아무것도 채우지 않은 공기가 든 상태의 pycnometer의 무게를 7개 모두 잰다.
    ④ 각 pycnometer에 에탄올과 증류수의 몰 비율을 다르게 하여 채워준다. 이때, 매스 실린더에 혼합용액을 만들며, 용액을 pycnometer에 넣고 마개를 닫을 때 용액이 마개 밖으로 흘러 넘치게 만들어 pycnometer에 빈 공간이 없도록 한다.
    ⑤ 용액을 채운 pycnometer를 항온조 안에 5 ~ 10분 정도 넣어둔다.
    ⑥ 용액이 들어있는 pycnometer의 무게를 모두 잰다.

    참고자료

    · 분석화학 제10판, Daniel C. Harris 외, 자유아카데미, 2021
    · 물리화학, Gorden M. Barrow, 자유 아카데미 , 1993
    · Pysical chemistry, Atkins, Oxford, 10th, 2017, p157~167
    · https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1086837&cid=40942&categoryId=32252
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    • 1. 비중
      비중은 물질의 밀도를 나타내는 중요한 물리적 성질입니다. 비중은 물질의 질량과 부피의 비율로 정의되며, 이를 통해 물질의 상대적인 무게를 알 수 있습니다. 비중은 물질의 상태, 온도, 압력 등에 따라 달라질 수 있으며, 이를 고려하여 정확한 비중 측정이 필요합니다. 비중은 화학, 물리학, 공학 등 다양한 분야에서 활용되며, 특히 물질의 순도 및 조성 분석, 밀도 측정, 부력 계산 등에 중요한 역할을 합니다. 따라서 비중에 대한 이해와 정확한 측정은 과학 및 공학 분야에서 매우 중요한 요소라고 할 수 있습니다.
    • 2. 비중계
      비중계는 물질의 비중을 측정하는 장치로, 다양한 형태와 원리로 구현되어 있습니다. 가장 일반적인 비중계는 아르키메데스 원리를 이용한 비중계로, 물질을 물에 담그면 부력에 의해 물체가 받는 힘을 측정하여 비중을 계산할 수 있습니다. 또한 유리 비중계, 비중병, 비중 저울 등 다양한 형태의 비중계가 개발되어 사용되고 있습니다. 이러한 비중계는 화학, 물리학, 공학 등 다양한 분야에서 물질의 성질을 분석하고 이해하는 데 활용됩니다. 정확한 비중 측정을 위해서는 비중계의 올바른 사용과 보정이 필요하며, 이를 통해 물질의 특성을 보다 정확하게 파악할 수 있습니다.
    • 3. 농도
      농도는 용액 내에 용질이 얼마나 많이 포함되어 있는지를 나타내는 중요한 개념입니다. 농도는 용질의 양과 용액의 부피 또는 질량 등을 이용하여 다양한 방식으로 표현될 수 있습니다. 몰농도, 질량농도, 부피농도 등이 대표적인 농도 표현 방식입니다. 농도는 화학 반응, 물질의 성질, 용액의 성질 등을 이해하는 데 필수적인 정보를 제공합니다. 따라서 농도에 대한 정확한 이해와 측정은 화학, 생물학, 의학 등 다양한 분야에서 매우 중요합니다. 농도 측정 시 온도, 압력 등의 외부 요인을 고려해야 하며, 이를 통해 보다 정확한 농도 값을 얻을 수 있습니다.
    • 4. 몰부피
      몰부피는 물질 1몰의 부피를 나타내는 개념으로, 물질의 분자량과 밀도를 이용하여 계산할 수 있습니다. 몰부피는 물질의 상태와 온도, 압력 등에 따라 달라지며, 이를 고려하여 정확한 값을 구해야 합니다. 몰부피는 화학 반응에서 반응물과 생성물의 부피 변화를 이해하는 데 중요한 정보를 제공합니다. 또한 기체 상태의 물질에서 몰부피는 기체 상수와 온도, 압력을 이용하여 계산할 수 있습니다. 몰부피는 화학 양론 계산, 기체 상태 물질의 거동 이해, 용액의 성질 분석 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 따라서 몰부피에 대한 이해와 정확한 계산은 화학 및 관련 분야에서 매우 중요한 요소라고 할 수 있습니다.
    • 5. 분몰부피
      분몰부피는 물질 1몰의 부피를 나타내는 개념으로, 물질의 분자량과 밀도를 이용하여 계산할 수 있습니다. 분몰부피는 물질의 상태와 온도, 압력 등에 따라 달라지며, 이를 고려하여 정확한 값을 구해야 합니다. 분몰부피는 화학 반응에서 반응물과 생성물의 부피 변화를 이해하는 데 중요한 정보를 제공합니다. 또한 기체 상태의 물질에서 분몰부피는 기체 상수와 온도, 압력을 이용하여 계산할 수 있습니다. 분몰부피는 화학 양론 계산, 기체 상태 물질의 거동 이해, 용액의 성질 분석 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 따라서 분몰부피에 대한 이해와 정확한 계산은 화학 및 관련 분야에서 매우 중요한 요소라고 할 수 있습니다.
    • 6. 겉보기 부피
      겉보기 부피는 물질의 실제 부피와 다를 수 있는 측정된 부피를 의미합니다. 이는 물질의 구조, 모양, 공극 등에 따라 달라질 수 있습니다. 겉보기 부피는 물질의 밀도 계산, 부력 계산, 기체 상태 물질의 거동 분석 등에 활용됩니다. 예를 들어 다공성 물질의 경우 실제 부피보다 겉보기 부피가 크게 측정될 수 있습니다. 따라서 정확한 겉보기 부피 측정을 위해서는 물질의 특성을 고려해야 하며, 이를 통해 물질의 성질을 보다 정확하게 이해할 수 있습니다. 겉보기 부피는 화학, 물리학, 공학 등 다양한 분야에서 중요한 개념으로 활용되고 있습니다.
    • 7. 라울의 법칙
      라울의 법칙은 용액의 증기압 내림 현상을 설명하는 중요한 법칙입니다. 이 법칙에 따르면 용액의 증기압은 용질의 몰분율에 비례하여 감소하게 됩니다. 이는 용질 분자가 용매 분자의 운동을 방해하기 때문에 나타나는 현상입니다. 라울의 법칙은 용액의 끓는점 상승, 어는점 내림 등 다양한 용액의 성질을 이해하는 데 활용됩니다. 또한 이 법칙은 용액의 농도와 증기압 관계를 정량적으로 설명할 수 있어, 화학, 생물학, 공학 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다. 라울의 법칙은 이상 용액에서 성립하며, 실제 용액에서는 용질-용질, 용질-용매 간의 상호작용으로 인해 약간의 차이가 있을 수 있습니다.
    • 8. 헨리의 법칙
      헨리의 법칙은 기체-액체 계에서 기체의 용해도와 압력의 관계를 설명하는 중요한 법칙입니다. 이 법칙에 따르면 기체의 용해도는 기체의 분압에 비례하게 됩니다. 즉, 기체의 분압이 증가하면 용해도도 증가하게 됩니다. 헨리의 법칙은 기체 용해도와 관련된 다양한 현상을 이해하는 데 활용됩니다. 예를 들어 탄산음료의 기포 발생, 잠수 시 감압병 발생 등이 헨리의 법칙으로 설명될 수 있습니다. 또한 이 법칙은 기체 분리, 기체 농축, 기체 흡착 등 공학적 응용에서도 중요한 역할을 합니다. 헨리의 법칙은 이상 용액에서 성립하며, 실제 용액에서는 용질-용질, 용질-용매 간의 상호작용으로 인해 약간의 차이가 있을 수 있습니다.
    • 9. 비이상 용액
      비이상 용액은 용질과 용매 사이의 상호작용이 무시할 수 없을 정도로 큰 용액을 의미합니다. 이러한 비이상 용액에서는 용질 분자 간의 상호작용과 용질-용매 간의 상호작용으로 인해 용액의 성질이 이상적인 거동과 차이가 나게 됩니다. 따라서 비이상 용액의 경우 라울의 법칙, 헨리의 법칙 등 이상 용액에서 성립하는 이론이 적용되지 않습니다. 대신 활동도 계수, 삼투압, 용해도 곱 등의 개념을 도입하여 비이상 용액의 거동을 설명할 수 있습니다. 이러한 비이상 용액의 이해는 화학, 생물학, 공학 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다. 특히 실제 용액에서는 대부분 비이상 용액의 거동을 보이므로, 이에 대한 이해가 필수적입니다.
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