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
- 1같은 몰랄 농도에서 포도당, 염화나트륨, 염화칼슘을 비교합니다.
- 2전해질 해리 분율을 바꾸고 유효 입자 계수를 관찰합니다.
- 3각 시작 온도에 맞춰 수조 온도를 설정하고 순수한 물과 용액의 표시를 비교합니다.
- 4용질의 양을 일정하게 유지하면서 물을 더하고, 낮아진 온도의 변화를 기록합니다.
모델
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
- Q1같은 질량의 용질을 사용해도 어는점 내림이 같지 않은 이유는 무엇인가요?
- 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.
