A+ 물리화학실험1 <Exp 4. 어는점 도표 이성분 유기혼합물계> 레포트

소개

안녕하세요.

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목차

1. Title

2. Purpose

3. Theory
3.1 상(phase)과 상 법칙(Phase rule)
3.2 상 평형 및 상평형도
3.3 Eutectic point(공융점) & Eutectic composition(공융조성)
3.4 과냉각
3.5 냉각곡선
3.6 Thermal Analysis(열분석법)
3.7 Gibbs-Helmholtz 방정식
3.8 Lever rule

4. Chemicals & Apparatus
4.1 Chemicals
4.2 Apparatus

5. Procedure
5.1 실험 방법
5.2 Experimental set-up
5.3 주의사항

6. Data & Result
6.1 순수한 naphthalene 과 p-dichlorobenzene 의 냉각곡선.
6.2 p-dichlorobenzene 의 조성에 따른 온도 곡선
6.3 1/T 와 ln(몰 분율) 그래프 작성 및 융해 엔탈피 계산

7. Discussion

본문내용

1. Title
Exp 4. 어는점 도표: 이성분 유기혼합물계

2. Purpose
Naphthalene과 p-dichlorobenzene 혼합물의 온도-조성 도표를 결정하고 phase rule에 대해 알 아본다. 공융점을 찾고, Gibbs-Helmholtz 방정식을 사용해 융해 엔탈피를 계산하여 이론값과 비교 한다.
- 구해야 하는 물리량
: 순수한 naphthalene, p-dichlorobenzene의 시간에 따른 온도 변화 (냉각 곡선), 혼합물의 공융점, 조성 별 혼합물의 녹는점, 융해 엔탈피.

3. Theory
3.1 상(phase)과 상 법칙(Phase rule)
상은 거시적 관점에서 균일한 성질을 가진 집단으로, 물리적 성질이 동일한 상태를 의미한다. 고체, 액체, 기체는 상의 대표적인 예이다. 하나의 계 내에서 물질은 여러 상을 가질 수 있으며, 상에서 다른 상으로 변하는 현상을 상전이라고 한다. 특정 온도와 압력 조건에서 자발적으로 상 이 변할 때, 온도가 일정하게 유지되는 현상이 나타나며, 이 온도를 전이온도라고 한다. 전이온도 에서 여러 상은 평형을 만족하며 동시에 존재할 수 있으며, 평형 상태에서는 각 상의 화학 퍼텐 셜이 동일하다. 상의 화학 퍼텐셜은 온도에 영향을 받기 때문에, 온도에 따라 상의 안정도가 다르 다. 열역학적으로 불안정하지만 상 전이 속도가 매우 느린 경우는 준안정상으로 불린다.
상 법칙(phase rule)은 평형 상태에서 상의 개수와 독립적으로 변할 수 있는 변수의 관계를 설명한다.

<중 략>

3.2 상 평형 및 상평형도
상평형은 여러 상이 열역학적으로 안정된 평형 상태에 도달하여 더 이상 상전이가 발생하지 않 는 상태를 의미한다. 이 상태에서는 깁스 자유 에너지의 변화량이 0이다. 상평형도는 온도 및 압 력에 따른 물질의 상을 예측하는 데 사용되며, 각 선은 두 상이 평형을 이루는 경계를 의미한다.

참고자료

· Atkins P, 물리화학 8th ed, Oxford University, 2006, pp72-88, pp. 185~193.
· 대한화학회, 물리화학실험 1st ed, 청문각, 1999, pp. 53~57.