끓는점 오름과 어는점 내림

고등학교화학전해질 해리 계수를 지정했을 때의 물의 어는점 내림, 끓는점 오름 및 이상 삼투압(희석 한계)

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이 실험 소개

비휘발성 용질을 녹이고 제어된 항온조에서 용액을 순수한 물과 비교합니다. 용질의 양, 용매의 질량 및 해리가 어는점과 끓는점에 도달하기 시작하는 온도에 미치는 영향을 측정합니다.

학습 목표

  • 어는점과 끓는점 변화에는 용액의 총질량 대신 몰랄 농도를 사용합니다.
  • 해리와 유효 용존 입자 수의 관계를 파악합니다.
  • 시작 온도와 계산된 상 분율 또는 속도를 구분합니다.

사용 방법

  1. 1같은 몰랄 농도에서 포도당, 염화나트륨, 염화칼슘을 비교합니다.
  2. 2전해질 해리 분율을 바꾸고 유효 입자 계수를 관찰합니다.
  3. 3각 시작 온도에 맞춰 수조 온도를 설정하고 순수한 물과 용액의 표시를 비교합니다.
  4. 4용질의 양을 일정하게 유지하면서 물을 더하고, 낮아진 온도의 변화를 기록합니다.

모델

전해질의 부분 해리는 유효 입자 수를 변화시킵니다.
물의 상수는 1기압에서 켈빈·킬로그램/몰 단위로 표시됩니다.
묽은 용액의 삼투압 근사에서는 용액의 부피를 초기 물의 부피로 간주합니다.

가정

  • 용질은 비휘발성이며 용해된 상태로 남습니다. 이상적인 희석 한계 방정식은 활동도 계수, 공융점 및 용해도 한계를 무시합니다.
  • 수조 온도는 설정값으로 유지됩니다. 얼음과 기포 표시는 가능한 시작 조건을 나타낼 뿐, 얼어붙은 양이나 끓는 시간, 증발 속도를 계산한 값이 아닙니다.
  • 삼투 농도를 계산할 때 물의 밀도는 리터당 1킬로그램으로 근사합니다. 몰랄 농도가 킬로그램당 0.5몰을 초과하면 농축 용액으로 외삽한 값이라는 경고가 표시됩니다.

수업에서 해 보기

  1. Q1같은 질량의 용질을 사용해도 어는점 내림이 같지 않은 이유는 무엇인가요?
  2. Q2실제 전해질 용액이 완전히 해리된다는 이상적인 예측과 다를 수 있는 이유는 무엇인가요?

자주 묻는 질문

끓는점 상승은 액체를 무한히 가열할 수 있다는 예측인가요?

아닙니다. 같은 압력에서 순수한 물과 비교해 평형이 시작되는 지점입니다. 항온조 제어는 열에너지나 증발량을 계산하는 것이 아닙니다.

해리되지 않은 포도당도 왜 어는점을 변화시키나요?

용해된 포도당 분자는 각각 용질 입자입니다. 총괄성 효과가 나타나는 데 해리는 필요하지 않습니다.