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유기화학실험: 추출과 산 해리상수 측정2025.11.121. 추출(Extraction) 유기화학에서 추출은 혼합물로부터 특정 성분을 분리하는 기본적인 실험 기법입니다. 액-액 추출, 고-액 추출 등 다양한 방법이 있으며, 용매의 선택과 pH 조절을 통해 목표 물질의 선택적 추출이 가능합니다. 이 실험에서는 추출 원리와 효율성을 이해하고 실제 분리 과정을 습득하는 것을 목표로 합니다. 2. 산 해리상수(Ka, Acid Dissociation Constant) 산 해리상수는 약산이 물에서 이온화되는 정도를 나타내는 평형상수로, 산의 강도를 정량적으로 표현합니다. Ka 값이 클수록 강한 산이...2025.11.12
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산-염기 적정 및 완충용액 제조 실험2025.11.141. 산-염기 적정(Acid-Base Titration) 농도를 알고 있는 산이나 염기를 이용하여 중화반응을 통해 미지의 산이나 염기의 농도를 파악하는 분석 방법입니다. 다가산의 단계적 이온화를 이용하여 적정을 수행하며, 당량점(화학량론적 반응이 완결되는 지점)과 종말점(지시약의 색 변화로 적정을 중지하는 지점)의 개념이 중요합니다. 실험에서는 이 두 지점의 차이인 적정오차를 최소화하는 것이 목표입니다. 2. 완충용액(Buffer Solution) 외부에서 산이나 염기가 가해져도 수소이온농도(pH)를 일정하게 유지하는 용액입니다. ...2025.11.14
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산도 결정 요인 및 pKa 값 분석2025.11.151. 산 해리 상수와 pKa 산 해리 반응 HA ↔ H+ + A-에서 산 해리 상수 Ka는 평형상수로 정의되며, pKa = -logKa로 표현된다. pKa 값이 작을수록 강산이고 클수록 약산이다. pKa 값을 통해 두 물질 간의 산도를 비교할 수 있으며, 이는 산의 세기를 정량적으로 나타내는 중요한 지표이다. 2. 원소효과 같은 주기에서는 전기음성도가 큰 원자에 결합한 수소의 산도가 크다. 같은 족에서는 원자의 크기가 클수록 산도가 크다. 원자 크기가 크면 음전하가 더 넓은 공간에 퍼져 안정화되기 때문이다. 크기 효과가 전기음성도보...2025.11.15
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인산의 적정과 완충 용액 실험2025.11.141. 다양성자 산(Polyprotic Acid) 다양성자 산은 물에 해리될 때 한 분자가 1개 이상의 수소 이온을 내놓는 산입니다. 인산(H₃PO₄)은 삼양성자 산으로 3단계 해리 과정을 거칩니다. 1단계에서 Ka1=7.1×10⁻³, 2단계에서 Ka2=6.2×10⁻⁸, 3단계에서 Ka3=4.5×10⁻¹³입니다. 단계가 지날수록 산 평형 상수가 감소하여 산이 약해집니다. 이는 음전하를 띠는 분자에서 양전하의 수소 이온을 제거하는 것이 더 어렵기 때문입니다. 2. 완충 용액(Buffer Solution) 완충 용액은 산이나 염기를 첨가...2025.11.14
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페놀의 pH와 흡수 스펙트럼 분석2025.11.121. 페놀(Phenol)의 성질 페놀은 벤젠 고리에 수산기(-OH)가 직접 결합된 유기화합물로, 약한 산성을 띠고 있습니다. 페놀은 물에 약간 용해되며, 산성 조건에서는 분자 형태로, 염기성 조건에서는 페놀레이트 이온(C6H5O-)으로 존재합니다. 이러한 화학적 성질은 pH 변화에 따라 분자 구조가 변하게 되며, 이는 광학적 성질에도 영향을 미칩니다. 2. pH에 따른 분자 형태 변화 페놀의 pKa는 약 10 정도로, pH가 변함에 따라 분자 형태가 달라집니다. 낮은 pH에서는 중성 페놀 분자가 우세하고, 높은 pH에서는 페놀레이트...2025.11.12
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지시약과 pH: 아세트산 해리상수 결정 실험2025.11.131. 산-염기 지시약 산-염베 지시약은 수소이온의 농도에 의해 변색되는 물질로, pH를 결정하는 방법이다. 약한 산이나 약 염기인 복잡한 유기 화합물일 때 사용되며 최소량만 사용한다. 지시약의 종류에 따라 색이 바뀌는 pH 범위가 다르며, 천연 지시약으로는 장미 꽃잎과 보라색 양배추에 포함된 안토시아닌 색소가 있다. 실험에서 사용된 Thymol Blue, Congo Red, Methyl Red는 각각 다른 pH 범위에서 특정 색으로 변한다. 2. pH 측정 방법 pH 측정 방법은 세 가지가 있다. 첫째, 산-염기 지시약으로 색 변화...2025.11.13
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pH 측정 실험 결과 보고서2025.11.141. 물의 자동 이온화 및 이온곱 상수 순수한 물은 양쪽성 물질로서 자동 이온화되어 H₃O⁺과 OH⁻를 생성합니다. 물의 이온곱 상수 Kw는 [H₃O⁺]×[OH⁻] = Kw이며, 25°C에서 Kw = 1.0×10⁻¹⁴ mol²/L²입니다. 이 값은 산이나 염기를 첨가해도 변하지 않으며, 용액의 산성, 중성, 염기성을 판단하는 기준이 됩니다. 산성용액에서는 [H₃O⁺] > 1.0×10⁻⁷ mol/L, 중성에서는 [H₃O⁺] = 1.0×10⁻⁷ mol/L, 염기성에서는 [H₃O⁺] < 1.0×10⁻⁷ mol/L입니다. 2. pH 정의 ...2025.11.14
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인산의 적정과 완충 용액 실험 결과2025.11.141. 산-염기 적정 삼양성자 산인 H₃PO₄를 NaOH로 적정하여 미지의 산 농도를 결정하는 실험. pH meter를 이용하여 NaOH 첨가량에 따른 pH 변화를 측정하고 적정 곡선을 작성. 1차 당량점(17ml, pH 5.162)과 2차 당량점(35ml, pH 10.202)을 확인하였으며, 삼양성자 산의 특성상 3개의 당량점이 존재함을 확인. 2. 완충 용액 NaOH를 첨가할 때 pH가 크게 변하지 않는 구간을 완충 용액 부분으로 확인. 1차 당량점 이전(0~15ml)과 1차·2차 당량점 사이(18~33ml), 2차 당량점 이후(...2025.11.14
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EDTA 적정법을 이용한 Ca2+와 Mg2+ 농도 결정2025.11.161. EDTA 적정법 EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산)는 금속이온과 1:1 비율로 반응하여 안정한 착물을 형성한다. 본 실험에서는 EDTA 표준용액을 제조하고 이를 이용하여 수돗물 내 Ca2+와 Mg2+ 농도를 정량분석했다. 적정 과정에서 금속지시약(EBT)의 색변화를 관찰하여 당량점을 결정하며, 적정 전 용액의 pH를 6-10 범위로 유지하여 정확한 측정을 보장한다. 2. 금속지시약 EBT의 역할 Eriochrome Black T(EBT)는 산염기 지시약으로 pH에 따라 색이 변한다. pH 6 이하에서는 붉은색, pH 7-11에...2025.11.16
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인산의 적정 실험 예비 보고서2025.11.171. 다양성자산(Polyprotic Acid) 다양성자산은 여러 차례의 해리가 있는 산으로, 하나 이상의 수소이온을 제공할 수 있습니다. 인산(H₃PO₄), 탄산(H₂CO₃), 황산(H₂SO₄) 등이 대표적입니다. 수소이온이 이탈할수록 산은 더 강한 음전하를 띠게 되어 정전기적 인력으로 인해 이온화되는 양이 감소합니다. 각 단계의 해리상수는 감소하는 경향을 보이며, 인산의 경우 Ka1=7.5×10⁻³, Ka2=6.2×10⁻⁸, Ka3=4.8×10⁻¹³입니다. 2. 완충용액(Buffer Solution) 완충용액은 산이나 염기를 가해...2025.11.17
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