자연과학 자료 물리화학실험 - 어는점 내림법에 의한 분자량 측정 레폿 NU

자연과학 자료 물리화학실험 - 어는점 내림법에 의한 분자량 측정 레폿
 

실험 제목
어는점 내림법에 의한 분자량 측정

실험 목적
이 실험의 목적은 어는점 내림법에 의하여 용질의 분자량을 측정하는 방법을 배우는 데 있다.

실험 이론
★ 물리화학 실험 내용 ★1)
용질을 가했을 때 용매의 어는점은 다음 식을 따라서 정상 어는점보다 내려감을 알 수 있다.
여기서 ㅿTf는 어는점 내림, m은 용질의 몰랄농도, ㅿHf는 용매의 몰녹음열, M1은 용매의 분자량, R은 joule/moleK 단위의 기체상수, T0은 순수한 용매의 어는점이다. 이 식은 용액이 이상적이고 온도 변화가 작은 경우에만 적용된다.

식 (1)의 괄호 안에 있는 양들은 모두 용매에만 관계되며 또 온도와 무관하므로, 식 (1)은 다음과 같이 고쳐 쓸 수 있다.
ㅿTf = Kfm
여기서 Kf를 몰랄 어는점 내림 상수라고 한다.

실험실에서 꼭 용매 1000g을 사용하기는 불편하므로 식 (2)를 다음과 같이 고쳐 쓴다.
이 식에서 w1은 용매의 무게, w2는 용질의 무게, M2는 용질의 분자량이다. M2에 대해서는
이 되며, 이것이 어는점 내림법에 의해 분자량을 결정할 때 사용할 식이다. 이 식을 쓰려면 용매 w1 그램에 용질 w2그램을 가했을 때 생기는 어는점 내림을 실험적으로 측정한다. 이 자료와 어는점 내림 상수를 식 (4)에 대입하여 분자량을 구한다.
▶ 용매에 대한 몰랄 어는점 내림 상수 및 순수한 용매의 어는점

용매
어는점, ℃
Kf
물
0.00
1.86
벤젠
5.50
5.12
아세트산
16.7
3.90
장뇌
178.0
37.7
a)번의 그래프는 순수 벤젠의 어는점 곡선이다.
b)번의 그래프는 벤젠+나프탈렌의 어는점 곡선 그래프이다.
a)번의 그래프를 보면 과냉각 상태로 흘러가면서 나중엔 다시 어는점으로 돌아와
그 상태를 유지하는 것을 볼 수 있으나 b)번의 그래프를 보면 과냉각상태에서 다시 순수 어는점으로 돌아왔다가 다시 과냉각 상태로 흘러가는것을 볼 수 있다.
1. 과냉각
어는점 이하로 온도가 내려갔음에도 얼지않은 액체상태로 존재하는것

2. 베크만 온도계

사용법
① 베크만 온도계 하부 수은구를 가열하여 수은이 상층 수은구와 만나게 해야 된다.
② 수은이 올라오지 않으면 온도계를 뒤집어 온도계 상부 수은주머니 부분을 가볍게 두 드린다.
③ 그 후 온도계를 적정 온도에 적응시킨다.
④ 수은 기둥을 끊어 온도를 잰다.

실험 기구 및 시약
베크만 온도계, 확대경…(생략)
 

    
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