[실험보고서] 분 몰랄 부피 측정

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[실험보고서] 분 몰랄 부피 측정
1. INTRODUCTION

1-1. 실험목적

용액에서 용질의 몰랄부피는 분자의 상태와 구조는 물론 용질과 용질, 용질과 용매, 그리고 용매와 용매 분자간의 상호작용에 대한 유용한 정보를 나타내고 있다. 무한 희석시와 진한 농도에서 각각 용질-용매,용매간의 상호작용에 대한 정보와 용질-용질간의 정보를 얻을 수 있다. 또한 공학 및 해양과학에서 이온평형과 압력을 산출하는데 이용되기도 한다. 본 실험에서는 조성(무게%로 나타낸 것)을 미리 알고 있는여러 NaCl-H2O 용액들 중에서의 물과 소금의 분 몰랄 부피를 결정하는 데 있다.

1-2. 이론적 해석

1-2-1. 분몰랄부피

열역학적 평형에 도달한 용액상은 압력(P), 온도(T), 부피(V), 내부에 너지(U), 엔트로피(S), Gibbs free energy(G), enthalpy(H)와 같은 상 태함수로 표현이 가능하며, 이러한 함수들은 용액의 조성에 의존하게 된다.
일반적인 2성분계에서 서로 다른 성분사이에 상이한 상호작용을 하지 않는 이상용액을 이룬다면 용액의 성질은 각 성분의 몰 비에 대한 합 산량에 따라 결정되게 된다. 그러나 대부분의 용액은 분자간 상호작 용을 하게되며, 그 상호작용으로부터 비이상성을 나타내게 된다.
일정한 온도 및 압력하의 2성분 용액을 생각해 보자. 용액이 성분 A 를 nA몰, 성분 B를 nB몰 포함하고 있을 때, 각 성분의 몰수에 관한 그상의 V,S,G 등의 편미분량을 일반적으로 분몰랄량이라고 부른다.

이용액의 크기성질(Y)은 어느 것이든지 다음 식으로 나타낼 수 있다.

(1)

분몰랄양을 다음과 같이 정의하면

(1)식은

(2)

위식이되고, (2)식을 적분하면

(3)

위식이 된다.

겉보기 몰랄부피(V)를 다음과 같이 정의하면 유용하다.

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