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분자량 측정

분자량 측정. 6 조 조장 : 황래진 최영근 , 조원일 , 홍경미 , 신애녀. 목적 이론 실험기구및 시약 실험방법. 실험결과 유의사항 참고문헌. 목차. 목적 이 실험의 목적은 어는점 내림법에 의하여 용질의 분자량을 측정하는 방법을 배우는데 있다. 이론. △T f 는 어는점 내림 , m 은 용질의 몰랄농도 , △H f 는 용매의 몰녹음열 , M 1 은 용매의 분자량 , R 은 joule/mole˚K 단위의 기체상수 , T 0 은 순수한 용매의 어는점이다. △T f =K f m

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분자량 측정

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Presentation Transcript

  1. 분자량 측정 6조 조장 : 황래진 최영근,조원일,홍경미,신애녀

  2. 목적 이론 실험기구및 시약 실험방법 실험결과 유의사항 참고문헌 목차

  3. 목적 이 실험의 목적은 어는점 내림법에 의하여 용질의 분자량을 측정하는 방법을 배우는데 있다.

  4. 이론 • △Tf는 어는점 내림, m은 용질의 몰랄농도 , △Hf는 용매의 몰녹음열, M1은 용매의 분자량, R은 joule/mole˚K 단위의 기체상수, T0은 순수한 용매의 어는점이다.

  5. △Tf=Kfm Kf는 몰랄 어는점 내림 상수 실험에서 꼭 용매 1000g을 사용하기는 불 편하므로 위의 식을 다음과 같이 고쳐쓴다.

  6. 어는점내림법에 의해 분자량을 결정할 때 사용하는 식

  7. 베크만 온도계

  8. 실험기구및 시약 • 기구 : 온도계, 확대경, 타이머 • 시약 : 벤젠 또는 기타용매 나프탈렌 또는 기타용질

  9. 베크만 온도계 사용법 • 베크만 온도계 하부 수은구를 가열하여 수은이 상층 수은구와 만나게 해야 된다. • 수은이 올라오지 않으면 온도계를 뒤집어 온도계 상부 수은주머니 부분을 가볍게 두드린다. • 그 후 온도계를 적정 온도에 적응시킨다. • 수은 기둥을 끊어 온도를 잰다.

  10. 실험방법 • 순수한 벤젠의 어는점 측정 • 내관에 평량한 벤젠을 넣는다 • 베크만 온도계는 순수한 벤젠의 어는점에서 수은눈금이 0(상부)부근 되게 조절한다. • 교반기를 상하로 움직이면서 20초마다 온도를 읽는다. • 이 조작을 몇 회 반복하여 평균치를 구한다.

  11. 용액의 어는점 측정 • 평량한 나프탈렌을 넣고 실온에서 완전히 용해시킨다. • 순수한 벤젠의 어는점 측정법과 같게 실험한다.

  12. 냉각곡선

  13. 실험 결과 • 순수한 벤젠의 어는점 (1차)

  14. 순수한 벤젠의 어는점 (2차)

  15. 용액의 어는점 (1차)

  16. 용액의 어는점 (2차)

  17. 분자량 • △Tf=벤젠의 어는점-용액의 어는점 =1.565 용질의 분자량

  18. 나프탈렌 분자량 : 128.17g/mol • 차이 : 4.25g/mol

  19. 유의사항 • 베크만 온도계는 고가의 장비이므로 사용시 최대 안전을 기할 것

  20. 참고문헌 • PHYSICAL CHEMISTRY 3 , CASTELLAN • 이화학 사전, 김정희, 교육서관 • 대학화학, 안윤선외, 탐구당 • 일반화학, 스티븐, 일신사 • 최신일반화학, 화학교재편찬회, 탐구당 • 물리화학실험, 크로포드, 탐구당

  21. 베크만(Beckmann) 온도계 • 베크만 온도계는 끓는점 오름이나 어는점 내림과 같은 극히 작은 온도변화를 측정하기 위해 특별히 고안된 온도계이다. • 온도 변화 범위 : 5~6℃, 0.01℃ 단위 까지 측정 가능

  22. 과 냉각 • 물은 온도가 273k이하일 때도 흔히 액체로 존재한다. 이러한 현상을 과 냉각 상태라 하며, 분자가 결정성 고체를 형성하기 위하여 규칙적인 방식으로 배열되어야 하기 때문에 과 냉각 현상이 일어난다. • 결국에는 작은 결정이 액체 안에서 형성된다. 이 결정은 액체를 정화시키는데 하나의 주형이나 종자로서 존재하며 결정화에 수반되는 열의 방출은 액체의 온도를 어는점으로 떨어지게 한다.

  23. 총괄 성 • 총괄 성질 : 화학적 조성에는 의존하지 않고 용액 내 존재하는 용질의 입자 수에만 의존하는 성질로 증기압 끓는점, 어는점, 삼투압을 갖는다.

  24. 순수한 고체 용매와 평형에 있는 용액의 평형조건은 μ(T,p,x)=μsolid(T,p) 용액이 이상적이면 μ˚(T,p)+RTlnx-μsolid(T,p) 이 식은 다음과 같이 정리할 수 있다.(①식)

  25. μ˚(T,p)-μsolid(T,p)=△Gfus 이므로 lnx=-△Gfus/RT 가 된다. 이것을 x에 관해서 미분하면 Gibbs-Helmholtz식 • [∂(△G/T)/∂T]p=-a△H/T2을 대입하면, ②식이 된다

  26. (②식) • ②식을 적분하면 다음과 같이 쓸 수 있다.(③식)

  27. 몰분율 • 정리하면,(④식)

  28. ④식의 양변에 ln을 취하면, ln x = -ln[1+Mm]가 되고 이것을 M에 대해서 미분을 하면, d ln x = -Mdm/1+Mm이 된다. 이 식을 ③식에 대입하면,

  29. 모든 용질이 아주 묽게 녹아있는 용액이라면, m은 0에 가까워지고 T는 T0에 접근하므로, • Kf는 어는점 내림 상수이다. 어는점 내림은 θf=T0-T이고, dθf=dT이므로 m이 작을 때는 “θf=Kfm” 으로 적분된다.

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