[일반화학실험] 질산포타슘의 용해도(예비, 결과 모두 포함)

2. 실험 이론 고체 용질이 액체 1의 용매에 녹는 과정은 열역학적으로 다음과 같이 표현된다. △G=△H-T△S 여기서 △H는 용질 분자가 용매분자와 혼합될 때 엔탈피의 변화이고, △S는 엔트로피 변화이며 △G는 엔탈피와 엔트로피가 합쳐진 깁스에너지이다. 일정한 온도와 압력에서 용질이 자발적으로 녹기 위해서는 △G<0이 되어야 한다. 즉, 고체의 용질이 용매에 녹아서 에너지가 감소하거나 엔트로피가 증가하는 경우에만 용질이 자발적으로 녹게 된다. 용질이 녹을때는 언제나 엔트로피가 증가하기 때문에 항상 △S>0이고, 용질의 농도가 증가하면 △S값은 감소한다. 따라서 용질이 녹으면서 열이 발생하는 경우에는 △G는 용질의 농도와는 상관없이 언제나 0보다 작게 되어서 용매에 녹을 수 있는 용질의 양에는 아무런 제한이 없게 된다. 그러나 용질이 녹으면서 열을 흡수하는 경우에는 △S가 충분히 큰 경우에만 용질이 녹을 수 있으며, 더 많은 용질의 양이 녹게 되면 △H의 값이 T△S의 값과 같아지게 되고 △G=0이 되어서 더 이상 용질이 녹지 않는 포화상태가 된다. 포화상태에서는 용질이 녹으면서 에너지가 증가하는 것을 무질서도…(생략)