일반화학실험I Ch.6

Determination of Molecular Weight by Using Freezing-Point Depression

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개요

순수한 라우르산과 라우르산-벤조산 혼합물의 어는점을 결정하고 벤조산의 분자량을 결정한다.

용액의 어는점은 순수 용매보다 낮은데, 이 현상을 어는점 내림이라 하며 그 양은 용질의 종류와 무관하게 다음과 같이 나타난다.

\$\$ \Delta T_f = K_f \times \frac{w}{M} \$\$

$ \Delta T_f $는 순수 용매와 용액의 어는점 차이 (℃), $ K_f $는 해당 용매에 대한 어는점 내림 상수, $w$는 용질의 질량 (kg), $M$은 용질의 분자량 (kg/mol)이다. 라우르산의 $ K_f $는 3.9℃ · kg/mol이다.

실험 도구

온도 센서, 링 스탠드, 400mL 비커, 라우르산 ($ \ce{CH_3 (CH_2)_{10} COOH} $), 라우르산-벤조산 혼합물, 중탕 용기, 18x150mm 시험관 2개, 클램프, 휴지

실험 과정

1. 순수한 라우르산의 어느점 결정

   1. 400mL 비커에 20~25℃의 물을 300mL정도 채우고 비커를 링 스탠드 위에 놓는다.
   2. 녹아있는 뜨거운 라우르산이 담긴 시험관을 받는다. 뜨거우므로 클램프를 사용한다. 시험관 위쪽을 클램프로 단단히 고정한다.
   3. 라우르산에 온도 센서를 담근다. 클램프를 링 스탠드에 고정하여 중탕 용기에 시험관을 넣을 수 있도록 한다.
   4. Collect 버튼을 누르고 데이터 수집을 시작한다.
   5. 중탕 용기의 수면이 라우르산 용액의 표면보다 높도록 한다.

   6. 온도 센서를 이용해 실험이 진행되는 10분 간 라우르산을 저어준다.

2. 라우르산과 벤조산 혼합물의 어는점 결정

   1. 컴퓨터를 준비하고 실험 - Store Latest Run을 누른다.
   2. 8g의 라우르산에 1g의 벤조산이 녹아있는 용액을 시험관에 넣는다.
   3. 용액의 정확한 무게를 측정하고 라벨링한다.
   4. 1-4 ~ 1-6 과정을 반복한다.
   5. 혼합물은 어는 동안 온도가 선형적으로 감소하므로, 이 구간을 선형회귀분석한다.

테이블