어는점 내림에 의한 분자량 측정 (예비)

⚫ 총괄성
용질 분자의 수에만 의존하고 분자의 종류에는 무관한 용액의 성질을 말한다. 용액의 총괄적 성질에는 증기 압력 내림, 끓는점 오름, 어는점 내림, 삼투압이 있으며, 이를 통해 용질의 분자량 을 구할 수 있다.

1. 증기 압력 내림
증기 압력 내림이란 비휘발성 용질이 들어있는 용액의 증기 압력이 용질의 몰분율에 비례하여 낮아지는 것을 말한다.

• 증기 압력
물이 담긴 그릇에 뚜껑을 덮어두면, 처음에는 물의 양이 조금 줄어들지만 어느 정도 지나면 더 이상 줄어들지 않는다. 즉, 처음에는 증발에 의해 기체 상태가 되는 물 분자가 액체 상태로 되돌아가는 물 분자보다 많지만, 밀폐된 공간이므로 기체 상태의 물 분자가 많아지면 기체 압력이 높아져서 액체 상태로 되돌아가는 물 분자가 많아진다.

일정한 시간이 지나면 액체 상태에서 기체 상태로 되는 분자수왿� 기체 상태에서 액체 상태로 되는 분자수가 같게 된다. 이처럼 서로 반대되는 두 상태 변화가 같은 속도로 진행되는 상태를 동적 평형 상태라 한다. 동적 평형 상태에서는 기체 분자의 수가 일정하게 유지되므로 이 기체의 압력도 일정하며, 이를 증기 압력(vapor pressure)이라 한다.

• 용액의 증기 압력
순수한 용매에 비휘발성 물질인 설탕이 녹아 있는 설탕물의 경우는 용질 입자(설탕 입자)가 증 발이 일어나는 용액 표면의 일부를 차지하여 용매 분자의 증발을 방해할 뿐 아니라, 동시에 용매분자왿� 용질 분자 간에 인력이 작용하여 용매 분자가 증발하려는 경향을 줄이므로, 순수한 용매 에 비해 용액의 용매 입자는 증발 속도가 줄어들며, 순수한 용매보다 낮은 증기 압력에서 동적 평형을 이룬다. 같은 온도에서 설탕이나 소금과 같은 비휘발성 용질이 녹아 있는 용액의 증기 압력은 순수한 용 매의 증기 압력보다 낮아지는데, 이러한 현상을 용액의 증기 압력 내림(vapor pressure lowering) 이라 한다.