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Intro ......

 

고체의 용질이 용매에 녹아서 에너지가 감소하거나 엔트로피가 증가하는 경우에만 용 질이 자발적으로 녹게 된다. 증류수가 증발하여 용해도가 변할 수 있기 때 문이다. ⑨다 쓴 용액은 폐수통에 버린다. ④엔탈피 : 입자가 반응해서 에너지를 방출 할 때에는 -값을 가지며 흡수 할 때에는 +값 을 가집니다. 즉 에너지가 흡수되면 흡열 반응이고 방출되면 발열 반응이다. ⑥비커에 KNO₃2g을 더 측정하여 넣고 ‘②~⑤’의 과정을 반복한다. S ＞ 0 자발적 S ＝ 0 가역적 S ＜ 0 불가능 그러나 주위에 대한 언급 없이 어떤 과정에 대한 상태 함수만을 앎으로써 판단할 수 있 는 것이 깁스 자유에너지이다. 즉 열이나 빛이나 일로서 에너지를 방출 하며 더 낮은 에너지 상태로 입자상태가 변한다는 것이기 때문이. , spatula, 오염된 시료(80% KNO3 포함), 시계접시,, 피펫, 항온수조,보통 물질들 은 되도록이면 안정한 상태로 있고 싶어 한다. ⑧KNO₃의 냉각온도를 측정하고 나 다음 용해도 곡선을 그린다. ㉠수조에 차가운 물을 넣고  ......

 

 

Index & Contents

화학실험

 

질산 포타슘의 용해도 실험을 온도에 따른 용해도의 변화를 이용해서 오염된 물질의 순도를 높이는 방법으로 활용할수 있다라는 목적으로 한 보고서 형식의 글입니다. 화학실험1

 

⑴실험목적

⑵사용될 시약 및 기구

⑶관련이론

⑷실험방법

(5)관찰 및 측정결과

(6)결론 및 고찰

실험1.질산 포타슘의 용해도

⑴실험목적 : 온도에 따른 용해도의 변화를 이용해서 오염된 물질의 순도를 높이는 방법으 로 활용한다.

 

⑵사용될 시약 및 기구 : 50㎖비커, 증류수, KNO3(potassium nitrate), 거름종이, 저울, spatula, 피펫, 온도계, 항온수조, 3-p(rong) clamp, clamp holder, 수조 or 대야, 시계접시, 오염된 시료(80% KNO3 포함), 감압플라스크, 뷰흐너 깔대기, 고무튜브, 여과지, 유리막대, 모눈 종이

 

⑶관련이론

ⓛ깁스(Gibbs)자유에너지

엔트로피 변화와 주위의 엔트로피 변화의 합 S를 계산하면 주어진 과정의 자발성 유무 를 확인할 수 있다.

S ＞ 0 자발적

S ＝ 0 가역적

S ＜ 0 불가능

그러나 주위에 대한 언급 없이 어떤 과정에 대한 상태 함수만을 앎으로써 판단할 수 있 는 것이 깁스 자유에너지이다.

G ＝ H-T●S

따라서 온도와 압력이 일정한 과정에 대하여 다음의 결론을 얻는다.

G ＜ 0 자발적 진행

G ＝ 0 가역적 진행

G ＞ 0 비자발적 진행

②깁스 자유에너지와 화학평형

△G ＝ △H - T●△S

(△H:엔탈피의 변화 △S:엔트로피의 변화 △G:깁스에너지)

일정한 온도와 압력에서 용질이 자발적으로 녹기 위해서는 △G ＜ 0 이 되어야만 한다. 즉, 고체의 용질이 용매에 녹아서 에너지가 감소하거나 엔트로피가 증가하는 경우에만 용 질이 자발적으로 녹게 된다. 용질이 녹을 때는 언제나 엔트로피가 증가하기 때문에 항상 △S ＞ 0이고, 용질의 농도가 증가하면 △S의 값은 감소한다.

③용해도 : 포화 상태에 도달할 때까지 용매에 녹아 들어가는 용질의 양을 용해도 (solubility)라고 한다.

④엔탈피 : 입자가 반응해서 에너지를 방출 할 때에는 -값을 가지며 흡수 할 때에는 +값 을 가집니다. 즉 에너지가 흡수되면 흡열 반응이고 방출되면 발열 반응이다. 보통 물질들 은 되도록이면 안정한 상태로 있고 싶어 한다. 그 말은 입자가 에너지를 받으면 다시 안 정한 상태로 에너지를 방출하고 싶어 한다. 그 때문에 보통 발열 반응이 자연 상태에서 대부분 일어난다. 즉 열이나 빛이나 일로서 에너지를 방출 하며 더 낮은 에너지 상태로 입자상태가 변한다는 것이기 때문이다.

⑤엔트로피 : 무질서도 라고 한다. 일반적으로 입자들은 다른 물질들에 대해서 영향을 받 는 것을 싫어한다. 그래서 자유로이 넓은 공간에서 살고 싶어 하는 것이다. 기체가 확산 되는 것도 이것 때문이다.

 

⑷실험방법

1)용해도 곡선

ⓛ50㎖비커에

㉠KNO₃(질산포타슘) 6g을 측정하여 넣는다.

㉡증류수 10㎖를 피펫으로 측정하여 넣는다.

②유리막대로 저어서 비커에 든 것을 용해시킨다.

③항온수조에 비커를 담궈 온도계로 저어가면서 KNO₃를 다 녹인다.(유리막대대신에 온 도계로 저어주는 것은 오도를 바로 측정해서 오차를 조금이나마 줄이기 위해서이다. 너 무 오래도록 용해시키지는 않도록 한다. 증류수가 증발하여 용해도가 변할 수 있기 때 문이다.)

④용해시킨 비커를 냉각시킨다.

㉠수조에 차가운 물을 넣고 비커를 넣어서 온도계로 저어가면서 냉각시킨다.

⑤결정이 생긱기 시작하는 온도를 측정하여 기록한다.

⑥비커에 KNO₃2g을 더 측정하여 넣고 ‘②~⑤’의 과정을 반복한다. (KNO₃2g을 측정하 는 동안 비커위에 시계접시를 덮어둔다. 이유는 용해도 변화를 막기 위해서이다. 즉 증 류수의 증발을 막기 위해서이다. 또한 KNO₃2g을 더 넣게 되면 총 KNO₃8g이 되는 것이다.)

⑦비커에 KNO₃2g을 넣고 ‘②~⑤’ 과정을 하는 것을 두 번 더 반복한다. 그렇게 되면 즉 KNO₃가 총 10g, 12g 이 되는 것이다.

⑧KNO₃의 냉각온도를 측정하고 나 다음 용해도 곡선을 그린다.

⑨다 쓴 용액은 폐수통에 버린다.

 

 

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