질산포타슘의 용해도
1. 목표
- 질산 포타슘(KNO3)의 온도에 따른 용해도 변화를 측정하여 용해열()을 구하고, 자발적인 반응과 비자발적인 반응을 이해한다.
2. 원리
(1) 용해도
- 어떤 물질이 주어진 온도에서 일정한 부피의 용매에 평형에서 용해되는 최대량을 각 용질의 용매에 대한 용해도(solubility, 溶解度)라 정의한다.
- 어떤 온도에서 용매 100g에 최대로 녹을 수 있는 용질의 g 수
(2) 깁스 자유 에너지()
- 주위에 관계없이 반응이 자발적인지, 비자발적인지를 나타내는 상태함수
- 등온 및 등압에서 어떤 반응의 자유에너지 변화()가 0보다 작으면 자발적이고, 0보다 크면 비자발적, 0이면 평형
(3) 자유에너지와 화학평형
1) 와 사이의 관계
자유에너지 변화:
표준 자유에너지 변화:
= (생성물) - (반응물)
표준 조건이 아니면 를 사용
2) 반응지수()
어떤 반응 에 대하여 는 다음과 같다.
3) 평형 상태에서 ( 이고, )
3. 측정값
KNO3 질량 (g)
결정이 생기는 온도(℃)
부피(㎖)
4.00
23.5
12.0
5.00
31.5
12.5
6.00
36.0
13.0
7.00
41.2
13.5
8.00
47.0
14.0
4. 결과분석
(1) 결과값 계산 ( KNO3 분자량 = 101.1 )
KNO3 질량 (g)
KNO3 몰수
부피(㎖)
몰농도(M)
결정이 생기는 온도(℃)
4.00
0.039564787
12.0
3.297066
23.5
5.00
0.049455984
12.5
3.956479
31.5
6.00
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2012.02.29
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