일반화학실험 - 실험질산 포타슘(KNO3)의 용해도
Ⅰ.실험 목표
1) 온도에 따른 용해도의 변화를 이용하여 물질의 엔탈피와 엔트로피를 계산 할 수 있다.
2) 엔탈피, 엔트로피를 이용하여 깁스에너지에 대해 알아본다.
Ⅱ.이론
1. 시료조사 - 질산포타슘(KNO3)
KNO3의 화학식을 가지며 무색의 기둥모양 결정 또는 백색의 결정성 분말로 존재하는 칼륨의 질산염이다.
질산포타슘은 짠 맛과 청량미가 느껴지며 냄새가 없는 물질로, 소시지, 햄, 그 밖의 식육가공품에 식품첨가물로 육류의 색을 보존하는 역할로 사용된다. 또는 식물에 질소를 공급하여 생장을 돕는 비료로 사용되기도 한다. 또한 질산포타슘은 산소를 많이 포함하고 있어 황, 유기물 등과 혼합하면 폭발을 일으키기 때문에 화약의 재료로도 사용된다.
물에 대한 용해도가 높으며 특히 온도가 올라갈수록 용해도가 급격하게 증가한다. 따라서 질산포타슘용액의 온도를 조절하면 많은 양의 질산포타슘을 석출할 수 있다.
2. 용액의 포화
용질이 용매에 녹는 양은 그 용매와 용질의 성질, 그리고 온도에 의해서 결정된다. 오른쪽의 그래프는 4가지 염이 물에 대한 용해도를 온도에 대해 나타낸 곡선이다.
용액의 포화란 수용액 상태에서 고체로 되는 용질의 수와 수용액 상태로 되는 용질의 수가 동적 평형 상태에 이른 것을 의미하며, 용질이 자발적으로 녹을지 아닐지의 여부는 앞으로 말할 내용을 통해 설명할 수 있다.
3. 엔탈피와 엔트로피
엔탈피는 물질이 갖는 에너지로 다음과 같이 내부에너지와 압력과 부피 곱의 합으로 정의된다.
H(엔탈피)=E(내부에너지)+P(압력)V(부피)
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2017.03.19
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