결과_이성분 유기화합물계의 어는점 도표작성

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물리화학실험

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이 실험은 여러 개의 이성분계의 어는점을 측정한 후 도표를 작성하는 것이다. 순수한 벤젠은 어는점이 5.5℃라는 것을 이론적으로 알고 있었기에 벤젠과 혼합한 것이 그 보다 더 아래로 내려갈 것임을 예측할 수 있다.
실험값을 보면, 어는점 이후 계속 온도가 내려가는 것을 알 수 있다. 그 후 다시 일정한 온도를 나타내다가 다시 떨어지는데, 이것은 액체가 되어 섞인 나프탈렌과 p-디클로로벤젠이 어는 동안, 처음에는 액체라는 상 한개만이 존재하지만, 이 액체가 얼기 시작하면서 고체로 결정화가 되기 시작한다. 이 어는점 이후에 기울기는 더 심해지는데, 그 이유는 고체로 결정화 되면서 용융열이 방출되고, 그 상태의 비열도 변하기 때문이다. 이 때는 고체, 액체 2개의 상이 존재하게 됩니다. 두 상이 공존하고 있는 한 온도는 계속 내려가다가 다른 성분이 얼면서 고체가 되면 일정해지고, 이 때는 3개의 상 고체, 액체, 고체 가 존재하며, 다시 완전히 고체가 되면 2개의 상이 되면서 다시 온도가 떨어지기 시작합니다. 이 때 3개의 상이 존재하는 지점을 공융점, 온도를 공융온도, 조성을 공융조성이라 한다.
오차요인으로는 온도를 내려줄 얼음물에 얼음이 충분히 있지 않아 얼음물이 냉각제로서의 역할을 잘 못한 점이 있다. 또한 실험 중간에 얼음을 다량으로 넣었는데 이때 흔들림에 의한 고체화를 방해했거나 온도의 급격한 하락으로 인한 오차 값이 발생했다. 얼음물의 밀도 차이로 얼음물 전체의 온도가 고루 섞이지 못한 점도 있고 시간을 보면서 온도를 잴 때에 가끔 제때 시간을 맞추지 못해 약간의 오차가 있을 수 있다.

참고 자료

물리화학실험, 대한화학회, 청문각, 2007, p53-56
핵심물리화학, Atkins, 4판, 교보문고, 2008, p161-168
물리화학의 원리와 응용, 이재원외, 녹문당, 1999, p95-106
물리화학, 물리화학 교재 연구회, 자유 아카데미, 2005, p174-183