밤샘화학/용액

지난 강의에서 분별 증류 개념을 공부했다. ( https://study-all-night.tistory.com/52 ) 이번에는 이를 이용하여 문제를 같이 풀어보자. 문제 1) 그림은 일정 온도에서 두 가지 액체 A와 B의 혼합 용액에서 증기 압력과 몰분율 관계를 나타내는 그래프이다. (1) 그래프의 영역 (가)와 (나)는 어떤 상을 뜻하는지 쓰시오. (2) 그래프에서 점 a의 압력보다 계에 작용하는 외부 압력을 낮추면 어떤 결과를 관찰할 수 있는지 쓰시오. (3) 점 a의 액체와 평형을 이루는 증기의 몰분율을 구하시오. (4) 그래프를 이용하여 분별 증류의 원리를 설명하시오. 풀이) (1) 답) (가) - 액체(혼합물), (나) - 기체(혼합물) 압력 높은 상태에서는 액체상태일 때가 기체 상태일때보다 ..

저번 강의에서 이상 용액에 대해 알아보았다. 이번 강의에서는 분별 증류에 대해 공부해보자. 먼저 '분별 증류' 라는 것은 말 그대로 액체를 분별해내기 위한 작용이다. 이론적인 매커니즘은 아래와 같다. 기화할때 비율 변화에 대한 정확한 수식적 이해는 조금 미루도록 하고 먼저 위 단계들의 의미를 파악하는 것이 먼저이다. 1단계 기화를 거칠때 용액에서 A와 B의 비율은 1:3이 었으나 증기에서 비율은 1 : 1 로 A의 상대적 비율이 증가했음을 알 수 있다. 마찬가지로 2단계 에서도 A : B는 3 : 1이 되어 A의 비율이 또 증가했음을 알 수 있다. 이를 충분히 많이 반복하다보면 결국 A의 비율이 B의 비율보다 훨씬 크게 될 것이다. 즉 초기에는 A와 B가 섞여 있었으나 분별단계를 거듭하면 거듭할수록 순수..

이상 용액이란? 1. 라울의 법칙(Raoult's law)을 만족하는 용액이다. -> 라울의 법칙 : 용액에서의 증기압력은 순수한 상태에서의 증기압력에 몰 분율을 곱한 것과 같다. 즉 이상용액은 라울의 법칙을 만족한다는 뜻이다. (자세한 내용은 곧 나온다.) 2. (용매간 인력 + 용질 간 인력)의 평균 = 용매와 용질간 인력 그러니까 용매에 용질을 첨가해도 물질 사이의 인력의 평균에는 변화가 없다는 뜻이다. 이를 열역학적 관점에서 보면 △H = 0 인 것과 같다. 이상용액은 라울의 법칙을 만족하는 용액이라고 했다. 그러면 이상용액에서 두 순수한 용액을 혼합했을 때의 증기압 그래프를 알아보자. 먼저 순수한 용액 1의 증기압력 그래프를 몰분율에 따라 그려주면 위와 같을 것이다. 가로축은 x1으로 몰분율로 ..