[물리화학실험] 이성분 유기 혼합물계의 어는점 내림 측정 결과보고서

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본문내용

고찰
이번 실험은 다른 무게의 이성분 유기분자 혼합물에 대한 온도-조성 도표를 결정하여 보고, 실험적으로 얻어진 상도표를 이용하여 이성분 응축계에 상법칙이 어떻게 적용되는지 알아보는 실험이다. 이성분계의 상법칙은 P+F=C+1=3이고, 결과적으로 세 상이 공존하려면 자유도가 없이 온도가 일정하게 유지되어야 하고, 두 상이 공존하는 경우 자유도는 1이 된다. 이 자유도는 온도나 조성으로 여길 수 있다.
순수한 물질의 냉각곡선은 고체가 생기기 시작하면 고체와 액체의 두 상이 존재하고 상의 법칙을 응축 일성분계에 적용하면 자유도는 없다. (F=0) 따라서 액체 전부가 고체로 될 때까지 온도는 일정하게 유지된다. 이는 1번 그래프를 통해 확인할 수 있다. 또한 순수한 p-다이클로로벤젠의 어는점이 53도 정도인데 실험 1번값을 보면 326.6K(53.5도)로 나온 것을 확인할 수 있다. 순수한 p-다이클로로벤젠의 어는점 측정은 만족스러운 결과를 보여준다.
이성분계에서는 고체가 생기기 시작하면 전체 계의 비열이 변하고 고체화가 되면서 용융열이 방출되어 냉각 과정이 느려진다. 결정화가 계속 진행되는 동안 액체상에는 나머지 성분이 더욱더 많아지게 되고 결과적으로 어는점은 계속 내려간다. 냉각은 두 번째 고체가 생기는 온도까지 계속된다. 여기서부터는 세 개의 상이 존재하고 자유도는 없고 온도가 일정하게 된다. 이 온도에서 두 고체의 결정은 용융몰에서의 몰농도 비와 같은 비율로 석출된다. 계가 완전히 고체화되면 다시 두 상의 계로 되고 온도는 떨어지기 시작한다.

참고 자료

물리화학실험/대한화학회/청문각/2013/p53~56
[네이버 지식백과] 공융점 [eutactic point] (화학백과) https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5827560&cid=62802&categoryId=62802
화공열역학소개8판/J. M. Smith외 3인/Mc Graw Hill Education/p68~69
레이먼드 창의 일반화학/Raymond Chang &Kenneth A.Goldsby/화학교재연구회 옮김/사이플러스/p515
일반화학실험/박영동/자유아카데미/ p54~55
[네이버 지식백과] 어는점 내림 [freezing point depression, 氷點降下] (두산백과)
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1275802&cid=40942&categoryId=32251