A+ 물리화학실험 어는점 내림법에 의한 분자량 측정

소개글

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목차

1. Title
2. Date
3. Purpose
4. Principle [1]
5. Reagents & Apparatus
6-1. Procedure (예비)
6-2. Procedure (결과)
7. Data sheet
8. Result
9. Discussion
10. Reference

본문내용

일반적으로 어는점이란 일정한 압력에서 고체와 액체가 평형상태에 놓여 있는 온도를 말한다. 어는점은 순수한 용매의 경우와 용매에 용질을 가한 용액의 경우가 서로 다르다. 먼저 순수한 용매에서 시간의 경과에 따른 온도변화를 그린 냉각 곡선을 보면 용매를 냉각시키면 액체의 온도는 계속 내려간다. 결정이 생기기 시작하여 이 용매가 모두 고체화될 때까지 변하지 않는 일정한 온도가 바로 어는점이 된다. 만약 결정핵이 빨리 만들어지지 않으면 과냉각 현상이 생긴다.
<중 략>
과냉각 현상의 예로 물이 273K 이하일 때도 흔히 액체로 존재하는 것을 들 수 있다. 과냉각 현상이 일어나는 이유는 분자가 결정성 고체를 형성하기 위한 규칙적인 배열을 갖지 못했기 때문이다.
용매에 용질은 가한 용액의 어는점은 순수한 용매와는 달리 일정하지 않다. 냉각 곡선에서 보면 과냉각이 심하지 않으면 처음으로 결정이 생긴 다음에 온도가 일단 상승하고, 이때의 제일 높은 온도가 용액의 어는점이 된다. 용액이 모두 고체가 될 때까지 어는점이 계속 낮아지는 이유는 용매 결정이 많이 생길수록 남아 있는 용액이 더 진해지기 때문이다.
용액의 어는점은 다음 식에 의해서 순수한 용매의 정상 어는점보다 내려간다.
<중 략>
이번 실험은 어는점 내림법에 의한 분자량 측정 실험을 2주간 걸쳐서 했었다. 어는점 내림은 더 적은 양으로 비 휘발성 물질을 첨가할 때, 어는 점의 온도가 최대로 낮아지는 것을 말한다. 어는점은 액체인 용매와 고체인 용질이 평형을 이뤄서 증기압이 서로 같아지는 온도를 말한다.

참고 자료

실험 자료
https://en.wikipedia.org/wiki/Freezing-point_depression Freezing point depression
이종백 김예린 장소정 고결청 이상권, 한국과학영재교육학회, 과냉각 현상에 용액의 pH와 전해질이 미치는 영향, 2021년 p13~22
고광윤, 엔트로피를 이용한 묽은 용액의 증기 압력 내림, 끓는점 오름, 어는점 내림 설명에 관한 학습 지도안 연구, 2014년, p13~29
https://en.wikipedia.org/wiki/Colligative_properties Colligative properties
https://en.wikipedia.org/wiki/Raoult%27s_law Raoult's law