2010 학년도 산출물 발표대회

2 학년 | 최수민

과 학

Mentee 연구자

연구동기소금물에도 물이 들어가있는데 끓는점이 순수한 물과 같을까 ? 만일 다르다면 농도에 따라서 끓는점도 변화할까 ?

가설설정소금물은 물과 소금의 혼합물 이므로 순수한 물보다 소금물의 끓는점이 더 높고 , 농도가 높을수록 끓는점의 차이는 더 커질 것이다 .

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Mentee연구주제 물과 소금물의 끓는점과 소금물의 농도에 따른 끓는점 비교

2010 학년도 산출물 발표대회

관련이론끓는점 : 액체가 표면과 내부에서 기포가 발생하면서 끓기 시작하는 온도이다 . 액체 표 면으로부터 증발이 일어날 뿐만 아니라 , 액체에서 기체로 물질의 상태가 변화되는 온도 .

끓는점 오름 : 비휘발성 용질을 녹인 용매의 끓는점이 순수한 용매의 끓는점보다 높아지는 현상이다 . 액체는 그 액체의 증기압 ( 액체 또는 고체에서 증발하는 압력 ) 이 외부 압력과 같을 때 끓는다 . 따라서 용매와 용액의 끓는점에 관한 이해를 위해서는 용매와 용액의 증기압에 관해 살펴볼 필요가 있다 . 비휘발성 용질이 녹아 있는 용액의 증기압은 순수한 용매보다 증기압이 낮아진다 . 이것은 용액 속에 녹아 있는 용질이 용매의 증발을 방해하기 때문이다 .

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실험

준비물 : 증류수 , 염화나트륨 , 삼발이 , 알콜 램프 , 그물망 , 가스총 , 스탠드 , 가지달린 둥근바닥 플라스크 , 고무관 , 유리관 , 시험관 , 비커

방법 1. 증류수 50g 을 가지달린 둥근바닥 플라스크에 넣는다 .2. 고무마개에 온도계를 꼽고 , 가지달린 둥근바닥 플라스크의 입구를 막는다 .3. 스탠드와 클램프를 이용하여 가지달린 둥근바닥 플라스크를 고정시키고 , 가열장치 위에 놓는다 .4. 둥근바닥 플라스크의 가지는 냉각장치와 연결하여 증류되어 나오는 기체를 액화시킬 수 있도록 한다 .5. 2 분 간격으로 온도를 측정하여 증류수의 끓는점을 측정한다 .

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6. 소금물도 농도에 따라 앞과 같은 방법으로 끓는점을 측정한다 .

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소금물의 농도 소금과 증류수의 양

5% 2.5g 의 소금과 47.5g 의 증류수

10% 5g 의 소금과 45g 의 증류수

5% 농도의 소금물을 만들 소금 2.5g 측정

5% 농도의 소금물을 만들 증류수 47.5g측정

5% 의 소금물 50g완성 !!

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결과

증류수 (50g)

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시간( 분 )

처음 2 4 6 8 10 12 14 16

온도(℃)

48 65 78 88 95 97 97 98 98

시간( 분 )

18 20 22 24 26 28 30

온도(℃)

98 98 98 98 98 98 98

2010 학년도 산출물 발표대회

결과

소금물 ( 농도 5%)

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시간( 분 )

처음 8 10 12 14 16 18 20 22

온도(℃)

25 66 72 88 95 100 102 102 102

시간( 분 )

24 26 28 30 32 34 36 38 40

온도(℃)

102 102 102 102 102 102 103 103 102

시간( 분 )

42 44 46 48 50 52 54 56

온도(℃)

102 103 103 103 103 103 103 103

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결과

소금물 ( 농도 10%)

순수한 물은 98℃ 에서 끓었고 , 5% 의 소금물은 102℃, 10% 의 소금물은 108℃ 에서 끓었다 . 5% 의 소금물은 103℃, 10% 의 소금물은 109℃까지 온도가 올라갔다 .

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시간( 분 )

처음 8 10 12 14 16 18 20 22

온도(℃)

25 90 100 106 107 108 108 108 108

시간( 분 )

24 26 28 … 62 64 66 68 70

온도(℃)

108 108 108 … 108 108 109 109 109

용액의 종류 증류수 5% 의 소금물 10% 의 소금물

끓는점 (℃) 98 102 108

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결론

순수한 물보다는 소금물의 끓는점이 더 높았으며 , 농도가 높아질수록 끓는점의 온도도 높아졌고 , 순수한 물은 끓기 시작하면 온도가 일정하고 , 소금물은 끓일수록 온도가 계속 올라간다 .액체의 끓는점은 액체의 증기 압력이 대기 압력과 같게 되는 온도이다 . 용액의 증기압이 순수한 용매의 증기압보다 낮으므로 같은 조건에서 가열하면 용액이 순수한 용매보다 더 오래 가열해야만 증기 압력과 대기 압력이 같게 되므로 용액의 끓는점은 순수한 용매의 끓는점보다 높다 . 순수한 용매는 일정한 증기 압력을 나타낸다 . 여기에 용질을 녹이면 용질 입자가 용매 표면의 일부를 막아 용매 분자가 튀어나가는 것을 방해한다 . 따라서 , 용액의 증기 압력은 순수한 용매 때보다 낮아진다 .

느낀 점 : 내가 처음부터 끝까지 모두 다 하려는 생각에 많이 부담스러웠는데 , 막상 시작하니 재미있고 , 보람 있었다 . 그리고 내가 이런 일을 했다는 것이 매우 뿌듯하고 자랑스러웠다 . 어렵고 막히는 것도 많았고 , 막막한 것도 많았지만 선생님의 조언을 들으며 길을 찾아가니까 잘 되었다 . 내가 노력해서 처음부터 끝까지 한 것이니까 볼 때마다 뿌듯할 것 같다 . 고색중학교 부설 영재학급 고색중학교 부설 영재학급

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참고문헌

1. 네이버 백과사전 홈 > 과학 > 순수과학 > 화학 > 화학일반 http://100.naver.com/100.nhn?docid=1718612. 네이버 백과사전 홈 > 과학 > 순수과학 > 화학 > 분석화학 > 정량분석 http://100.naver.com/100.nhn?docid=395923. 네이버 백과사전 홈 > 과학 > 순수과학 > 화학 > 화학일반 http://100.naver.com/100.nhn?docid=335284. 네이버 백과사전 홈 > 과학 > 순수과학 > 화학 > 화학일반 http://100.naver.com/100.nhn?docid=33529

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