끓는점오름과 어는점내림 ★

용액의 성질. 끓는점 오름과 어는점 내림

 

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▶ 참고: 제13장 용액의 성질. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/15289 ]

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A. 끓는점오름. Boiling-point elevation

▶ 용액의 끓는점은 순수한 용매의 끓는점보다 높다.

 

 

끓는점 오름(ΔTb) = 용액의 끓는점 – 순수한 용매의 끓는점

( 용액의 끓는점 = 순수한 용매의 끓는점 + ΔTb )

 

 

ΔTb = Kb × m

 

> Kb: 몰랄 끓는점 오름 상수. 용매에만 의존

( molal boiling-point-elevation constant )

( 예: 물의 몰랄끓는점오름상수 = 0.51 ℃/m )

 

> m: 용액의 몰랄농도

( 참고: 몰랄농도의 정의 https://ywpop.tistory.com/2667 )

 

 

 

전해질 용액일 경우,

ΔTb = i × Kb × m

( i = van't Hoff 인자 = 용액 속에 존재하는 전체 이온의 몰수 )

( 참고: 반트호프 인자 https://ywpop.tistory.com/2648 )

예) NaCl(aq) → Na^+(aq) + Cl^-(aq) ... i = 2

예) Na3PO4(aq) → 3Na^+(aq) + PO4^3-(aq) ... i = 4

 

[ van't Hoff 인자 관련 글 https://ywpop.tistory.com/search/van't%20Hoff ]

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/18798 ] 0.5 M 수용액의 끓는점이 가장 높은 것

① C6H12O6(포도당) ② C12H22O11(설탕) ③ CaCl2(염화칼슘) ④ NaCl(염화나트륨)

 

 

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B. 어는점내림. Freezing-point depression

▶ 용액의 어는점은 순수한 용매의 어는점보다 낮다.

 

 

어는점 내림(ΔTf) = 순수한 용매의 어는점 – 용액의 어는점

( 용액의 어는점 = 순수한 용매의 어는점 – ΔTf )

 

 

ΔTf = Kf × m

 

> Kf: 몰랄 어는점 내림 상수. 용매에만 의존

( molal freezing-point-depression constant )

( 예: 물의 몰랄어는점내림상수 = 1.86 ℃/m )

 

 

 

전해질 용액일 경우,

ΔTf = i × Kf × m

( i = van't Hoff 인자 )

 

 

 

 

[표] 몇 가지 용매의 몰랄끓는점오름상수와 몰랄어는점내림상수

 

 

 

 

 

[예제] 끓는점오름상수와 어는점내림상수는 다음 중 어느 것에 의존하는가?

ㄱ. 용질의 농도

ㄴ. 용질의 성질

ㄷ. 용매의 성질 (○)

 

 

 

[예제] 다음 각 수용액의 농도가 0.5 M일 때,

① NaCl(s) + H2O(l) → Na^+(aq) + Cl^-(aq) ... i = 2

② NaNO3(s) + H2O(l) → Na^+(aq) + NO3^-(aq) ... i = 2

③ CaCl2(s) + H2O(l) → Ca^2+(aq) + 2Cl^-(aq) ... i = 3

④ C6H12O6(s) + H2O(l) → C6H12O6(aq) ... i = 1

---> 0.5 M CaCl2 수용액의 끓는점이 가장 높다.

---> 0.5 M CaCl2 수용액의 어는점이 가장 낮다.

( ①, ②, ③은 전해질, ④는 비전해질. )

 

 

 

 

▶ 혼합물의 끓는점오름: 된장국

> 같은 양의 된장국과 물을 끓일 때

된장국이 끓기 시작하는 온도가 물의 끓는점보다 더 높으므로,

된장국이 나중에 끓는다.

 

 

▶ 혼합물의 어는점내림: 땜납

> 용접할 때 사용하는 땜납(납 + 주석)은

혼합물의 녹는점이 순물질보다 낮은 성질을 이용한 것이다.

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/22433 ] 21.2 g NaCl + 135 mL water 용액의 끓는점과 어는점

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/22434 ] 15.4 g 요소 + 66.7 mL water 용액의 끓는점과 어는점

 

 

 

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