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탄소양이온과 탄소음이온 (Carbocation and Carbanion)2025.01.051. Carbocation의 안정성 Carbocation(탄소 양이온)은 탄소 원자가 양전하를 지니고 있는 화학종이다. Carbocation에 alkyl group이 결합해 있을 때, 이 alkyl group은 carbocation의 양전하를 띠는 중심 탄소 원자에 inductive effect를 통해 전자 밀도를 높여주며 안정화된다. 또한, alkyl group의 시그마 결합과 carbocation이 가진 빈 p 오비탈 사이에 약한 겹침이 생기는데, 이를 hyperconjugation이라고 한다. Carbocation은 이런 hy...2025.01.05
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일분자 용매분해 반응의 동역학 조사2025.11.151. SN1 반응 메커니즘 일분자 용매분해(SN1)는 치환반응의 한 종류로, 한 종류의 분자가 속도결정단계에 관여하는 반응입니다. SN1 반응은 반응 중간체로 탄소 양이온이 존재하는 경우가 많으며, 2차 또는 3차 할로알케인의 반응에서 자주 관찰됩니다. 반응 메커니즘은 기질이 해리되어 탄소 양이온을 만드는 단계(속도결정단계)와 친핵체가 탄소 양이온을 공격하여 치환반응을 완결하는 단계로 구성됩니다. 2. 반응속도 측정 반응속도는 화학 반응이 일어나는 속도를 의미하며, 단위 시간당 화학물질의 농도 변화를 이용해 측정할 수 있습니다. 다...2025.11.15
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유기화학실험1) Exp 4. Kinetic Investigation of Unimolecular Solvolysis Pre-Lab2025.05.051. Unimolecular Solvolysis Unimolecular nucleophilic Solvolysis는 반응 조건을 바꿔가면서 관찰하여 Unimolecular solvolysis에 영향을 미치는 요인이 무엇인지 알아보고 반응속도 결정단계가 전체 반응에 미치는 영향을 알아본다. Unimolecular Solvolysis는 SN1이라고 불리는 단분자성 치환반응이다. 이 반응에서는 들어오는 친핵체가 친전자체에 접근하기 이전에 이탈기가 스스로 떨어져 나간다. 이 SN1 반응은 기질, 이탈기, 용매에 의해 크게 영향을 받는다. ...2025.05.05
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[유기화학실험] tert-Butyl Chloride 합성2025.01.121. Sn1 반응 이번 실험은 Sn1 반응을 통해 tert-butylchloride를 합성하고 반응 메커니즘을 설명하는데 의의가 있다. Sn1 반응은 일분자성 친핵성 치환 반응으로, 친전자체를 염기성이 약한 친핵체와 반응시킬 때 탄소 양이온 중간체를 거쳐서 일어나는 치환 반응을 말한다. 이 반응에 사용되는 친핵체는 염기성이 매우 약한 중성 화합물이거나 음이온이어야 하며, Sn1 반응은 일분자성이므로 일차 반응이며 친핵체는 속도 결정 단계에서 작용하지 않는다. 2. tert-Butylchloride 합성 tert-butylchlori...2025.01.12
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일분자 가용매분해반응의 반응속도 동역학 조사2025.11.161. SN1 반응 메커니즘 SN1 반응은 친핵성 기질 치환반응으로, 속도결정단계에 한 분자만 관여하는 일분자 반응입니다. 기질이 해리되어 탄소양이온을 형성하는 단계가 가장 느려 속도결정단계가 됩니다. 이후 친핵체가 탄소양이온을 공격하여 치환반응이 완결됩니다. 반응속도는 친핵성도와 무관하며 반응물의 농도에만 의존합니다. 탄소양이온은 sp2 혼성으로 평면삼각형 구조를 가져 라세미 혼합물을 생성합니다. 2. 반응속도에 영향을 미치는 요인 반응속도는 여러 요인에 의해 결정됩니다. 첫째, 탄소양이온의 안정도로 3차>2차>벤질>알릴>1차>메틸...2025.11.16
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[유기화학실험] t-butyl chloride 합성 (SN1 Reaction) (예비+결과레포트)2025.01.131. SN1 반응 이번 실험에서는 t-butyl alcohol을 사용하여 SN1 반응을 통해 t-butyl chloride를 합성함으로써 구형분자의 치환반응을 이해하는 것이 목표이다. SN1 반응은 친핵성 치환반응의 한 종류로, 반응 속도가 alcohol의 농도에만 의존하고 친핵체의 농도와는 무관한 일차 반응이다. 반응 메커니즘에서 가장 높은 전이 상태 에너지를 갖는 단계가 반응 속도 결정 단계이며, 이 단계에서 불안정한 3차 탄소양이온이 형성된다. 이후 빠르게 진행되는 단계에서 친핵체인 chloride ion이 탄소양이온을 공격하...2025.01.13
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2-methyl-2-butanol과 HCl 반응을 통한 할로겐화 유기물 합성2025.11.121. 할로겐화 반응 (Halogenation) 2-methyl-2-butanol과 HCl의 반응을 통해 2-chloro-2-methylbutane을 합성하는 실험이다. 25ml의 2-methyl-2-butanol(0.228mol)과 65ml의 HCl 35% 용액(0.736mol)을 반응시켜 한계반응물인 2-methyl-2-butanol을 기준으로 이론적 무게 24.303g의 생성물을 얻을 수 있다. 실제 수득률은 34.045%로 측정되었으며, 이는 층분리 과정에서 유기층의 손실로 인한 오차로 분석된다. 2. SN1 반응 메커니즘 S...2025.11.12
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원자, 이온, 분자의 개념과 특성2025.11.131. 원자 원자는 물질을 이루는 기본 입자이다. 존 돌턴이 18세기에 원자 개념을 정립했으며, 같은 원소의 원자는 같은 크기와 질량, 성질을 가지며 더 이상 쪼개지지 않는다고 주장했다. 현대에는 원자가 원자핵(양성자와 중성자)과 전자로 구성되며, 대부분이 빈 공간으로 이루어져 있음을 알고 있다. 원자핵의 크기는 원자 크기의 만분의 일 수준에 불과하다. 2. 이온 이온은 전하를 띤 입자로, 중성 원자가 전자를 잃거나 얻어 원자핵과 전자의 전하량 합이 0이 아닐 때를 의미한다. 전자를 잃으면 양이온(+), 얻으면 음이온(-)이 된다. ...2025.11.13
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일반화학실험(1) 실험 9 금속의 활동도: 산화와 환원 예비2025.05.091. 금속의 활동도 이번 실험에서는 다양한 금속들의 활동도를 비교하여 활동도 서열(activity series)을 알아보도록 한다. 하나의 금속 조각을 다른 금속 이온을 포함하는 용액에 넣어 반응의 유무를 관찰하면, 활동도 서열에서 해당 금속의 위치를 파악할 수 있다. 대부분의 금속은 전자를 잃고 양이온이 된다. 전자를 쉽게 잃고 반응이 잘 일어나는 금속은 활동도가 크다고 표현하며, 전자를 쉽게 잃지 않고 반응이 잘 일어나지 않는 금속은 활동도가 작다고 표현한다. 활동도가 큰 금속 조각과 양이온의 활동도가 작은 금속이 반응할 경우에...2025.05.09
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[일반화학실험]탄산염 분석시험2025.01.121. 탄산염 분석시험 이 실험의 목적은 탄산염이 염산과 반응하여 발생하는 이산화탄소의 양을 측정하여 탄산염의 분자량을 알아내는 것입니다. 탄산염은 금속 양이온과 탄산 음이온으로 구성되며, 수용액에서 알칼리성을 나타냅니다. 알칼리 금속 탄산염은 염산과 반응하여 이산화탄소를 발생시키며, 이 발생량을 측정하면 탄산염의 종류를 알 수 있습니다. 실험에서는 K2CO3와 HCl을 반응시켜 발생한 이산화탄소의 부피를 측정하고, 이를 이용하여 탄산염의 분자량을 계산하였습니다. 그러나 실험 과정에서 여러 가지 오차 요인이 발생하여 실제 분자량과 차...2025.01.12
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