대학기초화학실험 용액의 농도
분야
hwp학번
이름
실험일
목적
여러 가지 종류의 용액을 만들어 보고 온도에 따른 용해도를 비교하고 각 용액의 농도
(질량 백분율 농도)를 구한다.
원리
한 물질이 다른 물질에 녹아 있을 때 이를 용액(solution)이라고 한다. 용액은 또한 평균 직경이 0.05 ~ 0.25nm 정도 되는 원자, 분자 혹은 작은 이온들이 균일하게 섞인 혼합물로 정의되는데, 용액을 형성하기 위해 녹아 들어가는 물질을 용질(solute), 그리고 녹이는 물질을 용매(solvent)라고 한다. 용매는 일반적으로 훨씬 과량으로 존재하며, 용액의 이름은 용질의 이름을 사용한다. 소금이 물에 녹아 있을 때 소금은 용질이고 용매는 물이며 용액은 소금 용액이 된다. 특별히 용매가 물인 경우를 수용액이라고 한다.
용액을 형성하는 원동력은 계가 무질서하게 되려는 경향(열역학 제2법칙)과 용매 용질 사이의 인력이라고 생각할 수 있다. 따라서 용질과 용매의 성질에 따라 용액 형성 정도가 달라지는데, 극성인 물은 무기염을 잘 녹이며 벤젠, 에터와 같은 비극성 용매는 유기 물질을 잘 녹인다. 즉, 극성 용매는 극성 용질을 잘 녹이고 비극성 용매는 비극성 용질을 더 잘 녹인다(끼리끼리 녹는다: like dissolves like). 용해도(solubility)는 용매에 녹을 수 있는 용질의 양을 뜻하며, 정확하게 용매 100g당 녹아 들어가는 용질의 g수를 의미한다.
용액의 농도(concerntration)는 일정한 양의 용매 또는 용액 속에 녹아 있는 용질의 상대적인 양을 뜻한다. 용질의 농도가 용해도와 같을 때, 그 용액은 포화(saturated) 되었다고 하며, 용질의 농도가 용해도보다 작을 때, 그 용액은 불포화(unsaturated) 되었다고 한다. 용해도에 해당하는 평형 농도 이상의 용질을 포함하는 용액은 과포화(supersaturated) 용액이라고 한다. 포화 용액 속에는 용해되지 않은 용질과 용해된 용질이 온도에 따라 달라진다.
기본적으로 농도의 단위에 널리 사용되는 것으로 질량 백분율 농도와 몰농도가 있는데, 이들은 모두 용액의 양에 대한 용질의 양을 나타내는 단위이다(용해도의 경우는 용매의 양에 대한 용질의 양에 관한 단위임을 주의하라). 질량 백분율 농도는 용액에 대한 용질의 질량비로서 아래 식과 같이 나타낼 수 있다.
질량`백분율`농도`=` {용질의`g수} over {용질의`g수`+`용매의`g수} ` TIMES `100
몰동노(molarity)는 1리터의 용액에 있는 용질의 몰수이며 아래 식과 같이 나타낸다.
몰농도(M)`=` {용질의`몰수} over {용액의`부피(리터)}
기구 및 시약
김현주·이주운/일반화학실험/자유아카데미/P.99~P.103
사실 레포트는 느낀점과 그 실험 과정을 상세히 적으면 고득점이 가능하기에
참고해서 더욱 더 상세하게 적어 제출하시면 더 좋습니다.
레포트 기본 서식에 충실하였기 때문에 수정을 하시면 더 좋을 것 같습니다. 감사합니다.
