어는점 내림 측정 실험

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험 이론

4. 실험기구 및 시약

5. 실험 방법

6. 실험 결과

7. 논의 및 고찰

본문내용

고무마개로 막는다.
② 물과 얼음을 반반씩 채운 비커에 시험관을 담근 후 벤젠의 어는점을 측정한다.
③ 벤젠에 나프탈렌을 1.0g, 2.0g, 3.0g을 각각 넣으면서 벤젠의 어는점을 측정한다.
④ 물의 어는점 0℃이므로 벤젠의 온도가 0℃ 이하로 내려가지 못하면 더 이상 얼지 못하므로 비커에 소금을 넣어 물의 어는점을 더 내린다.
⑤ 각각의 경우에서 보여 지는 어는점을 통해 나프탈렌 분자량을 계산한다.
6. 실험 결과
(1) 실험 결과
벤젠의 양 (g)
나프탈렌의 양 (g)
측정된 어는점(℃)
△Tf(℃)
①
17.56
0
5.12
0
②
17.56
1.0
2.82
- 2.30
③
17.56
2.0
0.59
- 4.53
④
17.56
3.0
-1.78
- 6.90
(2) 나프탈렌의 분자량 계산
, ⇒
W1 : 벤젠의 질량(20mL x 0.878g/mL)
W2 : 나프탈렌 질량
Kf : 벤젠의 어는점 내림 상수(= -5.12℃/m = -5.12K/m)
① 나프탈렌 1.0g Mw = 126.7 g/mol
② 나프탈렌 2.0g Mw = 128.7 g/mol
③ 나프탈렌 3.0g Mw = 126.8 g/mol
7. 논의 및 고찰
(1) 본 실험은 용매에 양이 다른 용질을 넣어봄으로써 어는점 내림을 측정하고 이를 통해 용질의 분자량까지 측정할 수 있는 실험 중 하나였다. 이 실험에서 배울 수 있는 어는점 내림은 총괄성과 관계된 현상으로서 몰농도가 아닌 몰랄농도에 의존한다. 용매 1kg 중에 녹아 있는 용질의 몰수를 나타내는 몰랄농도는 온도변화에 의존하지 않기 때문에 중요한 개념 중 하나이다.
(2) 실험 과정 자체가 매우 간단하고 쉬웠기 때문에 실험 결과는 오차 없이 아주 만족스럽게 나타났다. 벤젠의 어는점을 관찰하던 도중 물의 온도가 0℃이하로 떨어지지 않아 벤젠이 얼지 않게 되어 어떻게 해야 할지 고민하던 중 실험 자체가 어는점 내림 현상을 관찰하는 실험이라는 점에서 힌트를 얻어, 벤젠을 담고 있는 시험관을 둘러싼 비커에 담긴 물과 얼음에 소금을 넣으면 물의 어는점이 내려간다는 점에 착안하여 급히 염화나트륨을 가지고 와 넣으니 그 즉시 반응은 있었고 물의 어는점은 내려가 벤젠 또한 얼었다.
(3) 실험상 주의해야 하는 것
① 나프탈렌을 미리 측정하여 방치하면 나프탈렌 자체의 승화성 때문에 점점 질량이 줄어들기 때문에 사용 직전에 측정하여 사용해야 한다.
② 얼음을 사용하여 용매를 얼리기 때문에 용매를 선택함에 있어서 얼음의 온도인 0℃보다 높은 벤젠을 선택하였고 용질로는 비극성 용매인 벤젠에 잘 녹는 나프탈렌을 용질로 사용하여 실험을 하였다.
③ 몰랄 농도가 클수록 온도차가 커지므로 농도의 온도관계는 거의 일정한 비를 가진다. 따라서 어는점 내림상수 값도 일정한 값을 가진다.
③ 혼합물 속의 온도를 일정하게 하기 위해 저어주어야만 하는데 이것은 얼음에 의해서 온도차가 생기기 때문이다.
8. 참고 문헌
물리화학실험최재시 외 2명형설출판사1983
물리화학실험이익춘 외 2명탐구당1992
물리화학실험김성규 외 22명대한화학회1999

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어는점 내림,   어는점,   물리화학실험