화학공학기초실험 - 평형분배(예비+결과)

1. Title

평 형 분 배

2. Date

0000년 00월 00일

3. Purpose

서로 섞이지 않는 두 용매 사이에서의 용질의 평형분배와 불 균일 평형이 이루어진 계에서 질량 작용의 법칙의 유용성을 알 수 있다.

4. Theory

(1) 분배계수

어떤 용질을 서로 섞이지 않는 두 종류의 용매 A와 B에 용해시켜, 두 용액을 평형에 도달 시켰을 때, 만약 이 용질이 두 용매에서 같은 분자량을 유지한다면 두 상에 있어서의 용질의 농도 및 간에는
가 성립한다. 이에 대해 이 용질이 A용매 중에서는 단 분자로 존재하지만 B용매 중에서는 n분자회합체로 존재한다면,
로 된다. 은 분배계수(Distribution coefficient)라 한다. 또 이 식을 이용하여 각 용매에 있어서의 용질분자 회합체의 상이점을 조사할 수 있다. 만약 회합이 완전히 이루어지지 않는다면 식 (16-2)로 계산한 n값은 한 개의 정수가 아니라 농도에 따라 변하는 값이 될 것이다.
실제로 n과 를 결정하려면 식 (16-2)의 양변에 대수를 취한 다음식이 편리하다.
log 대 log 을 그래프로 도시하여 그 기울기와 절편으로부터 구하거나…(생략)

(2) 추출되지 않고 남아 있는 용질의 몰수

5. Instrument & Reagent

6. Procedure

① 0.5 1.0 2.0N 아세트산용액을 각각 100㎖씩 준비한다.

② ①용액 각 25㎖를 분액깔때기에 분취하고, 여기에 diethyl ether 25㎖를 가입한 후 뚜껑을 닫고 때때로 흔들면서 항온조 (25℃)내에 약 20분 이상 방치한다.

③ ②용액이 평형에 도달한 후 분액깔때기를 항온조에서 꺼내 상층이 흘러나오지 않게 주의하면서 하층을 비커에 따라낸다.

④ 물 층 및 에테르 층에서 시료를 각각 10㎖씩 삼각플라스크에 분취하고, 페놀프탈레인을 지시약으로 하여 물 층은 0.5N NaOH 용액으로 ether 층은 0.01N NaOH로 각각 적정한다.

⑤ 두 번째 실험은 ether 대신에 25㎖의 benzen을 사용하여 위와 같은 방법으로 조작한다.

7. Reference

①. 평형 (equilibrium)