설탕의 농도(당도)에 의한 용액의 삼투압 측정

소개글

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목차

I. Introduction
1) 용액의 총괄성
2) 삼투압
3) 화학 퍼텐셜과 삼투압
4) 생물에서의 삼투압

II. Material & Method

III. Result & Discussion
1) 논의 1.) 실험 오차에 대한 분석

본문내용

용액의 총괄성(colligative property)이란 용질의 종류나 화학적 성질과는 무관하고 오로지 용질 입자의 수에 의해서만 결정되는 성질을 의미한다. 대표적으로 증기압 내림, 묽은 용액에서의 삼투압, 끓는점 오름, 어는점 내림이 있다. 삼투압은 뒤의 장에서 자세하게 설명하겠다.
① 증기 압력 내림
특정한 용액(용매)에 녹아 있는 비휘발성 용질이나 비전해질의 입자수가 많을수록 용액의 증발은 느려지게 된다는 현상이다. 왜냐하면, 순수한 용매만 있을 경우에는 표면에서 용매 분자가 용액의 모든 표면으로부터 증발하게 된다. 하지만, 용매에 일정 용질이 녹아 있는 용액의 경우 용질의 입자수가 많으면 많을수록 표면에서 용질이 차지하는 상대적인 표면 면적이 넓어져서 용매 분자의 증발을 방해하기 때문이다.

위 그림을 보면 순수한 용매에 비해 용질이 섞여 있는 용액의 경우 표면에서의 증발이 힘들어지고 있다고 볼 수 있다. 따라서, 같은 부피에서 용질 분자의 입자수가 더 많이 들어 있는 용액일수록 증발하는데 더 오랜 시간이 걸리게 된다.

② 끓는점 오름, 어는점 내림
끓는점 오름(boiling point elevation)이란 비휘발성인 물질 혹은 이온성 물질을 용매에 녹이면 원래 용매의 끓는점보다 올라가는 현상이다. 이때 녹이는 용질의 mol 수(농도의 증가)에 비례하여 끓는점이 올라간다. 액체가 가진 고유의 증기압과 외부압력이 같아질 때 용액은 끓기(boiling) 시작하는데 비휘발성 물질이 녹아 있는 용매는 순수한 용매보다 증기압이 낮아지게 된다. 이와 같은 현상이 발생하는 이유는 용질이 용매에 녹아 용매가 증발하는 것을 방해하기 때문이다. 이와 같은 현상으로 인해 끓는점이 올라가게 된다.
이와 반대로 어는점 내림(freezing point depression) 현상은 순수한 용매에 비휘발성 용질이 녹아 있을 때 어는점이 낮아지는 현상을 말한다. 앞서 끓는점 오름에서는 물 분자가 용질에 의해 증발을 방해받었다.

참고 자료

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