[화학실험 레포트 보고서] 질산포타슘

1. Title

질산포타슘의 용해도 (Solubility of potassium nitrate)

2. Introduction

이번 실험에서는 온도와 압력에 따른 용해도의 영향에 대해서 학습할 것이고, 용해도 곡선에 대한 이해와 온도에 따른 용해도의 변화를 이용하여 오염된 물질의 순도를 높이는 실험을 하게 될 것이다.

3. Principle & Theory

고체 용질이 액체의 용매에 녹는 과정은 열열학적으로 다음과 같이 표현된다.

여기서 는 용질 분자가 용매 분자와 혼합될 때의 엔탈피의 변화이고, 는 엔트로피의 변화이며, 는 엔탈피와 엔트로피의 효과가 합쳐진 깁스 에너지(Gibbs energy)이다.
일정한 온도와 압력에서 용질이 자발적으로 녹기위해서는 이 되어야만 한다. 즉, 고체의 물질이 용매에 녹아서 에너지가 감소하거나 엔트로피가 증가하는 경우에만 용질이 자발적으로 녹게 된다. 용질이 녹을 때는 언제나 엔트로피가 증가하기 때문에 항상 이고, 용질의 농도가 증가하면 의 값은 감소한다.
따라서 용질이 녹으면서 열이 발생하는 경우()에는 는 용질의 농도에 상관없이 언제나 0보다 작게 되어서 용매에 녹을 수 있는 용질의 양에는 아무런 제한이 없게 된다. 그러나 용질…(생략)