에탄올-톨루엔 2성분계에 대한 기액 평형상태를 결정하는 실험적 방법으로… | [화공기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 19년 1회차
에탄올-톨루엔 2성분계에 대한 기액 평형상태를 결정하는 실험적 방법으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 에탄올의 활동도계수는? (단, ; 에탄올의 액상, 기상의 몰분율이다.)
- T = 45℃, P = 183mmHg
- x1 = 0.3, y1 = 0.634
- 45℃의 순수성분에 대한 포화증기압(에탄올) = 173mmHg
1
3.152
2
2.936
3
2.235
4
1.875
해설
수정 라울의 법칙으로 풀면 에탄올의 활동도계수는 약 2.235 이다.
y1P = γ1x1P1sat 를 γ1 에 대해 정리한다.
분자: y1P = 0.634 × 183 = 116.02 mmHg
분모: x1P1sat = 0.3 × 173 = 51.9 mmHg
γ1 = 116.02 ÷ 51.9 = 2.235기상 몰분율 0.634가 액상 몰분율 0.3보다 두 배 넘게 크다는 것은 에탄올이 기상 쪽으로 크게 쏠렸다는 뜻이고, 이것이 γ > 1 인 양의 편차로 나타난다. 에탄올–톨루엔처럼 알코올의 수소결합이 희석되는 계에서 전형적인 거동이다.
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