화학킹 스토어

화학킹

개인인증

팔로워0 팔로우

소개

화학, 물리를 전공하는 영재고생입니다. 입시가 달린 실험레포트들이기 때문에 퀄리티가 좋고 특히 실험 고찰 부분의 내용이 많습니다. 많게는 10시간 이상 들인 레포트들입니다.

전문분야 자연과학

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

10개
전체 판매량

73개
최근 3개월 판매량

1개
자료후기 점수

평균A
자료문의 응답률

-

전체자료 10개

판매자 표지

Power method, colley's method를 이용한 sports ranking 보고서 (선형대수학)(영재고생)

Sports Ranking MethodsAbstract스포츠 경기에서 리그전이 이루어질 때, 일반적으로 단순히 승률을 통해 순위를 나열하는 방식을 주로 사용하지만 여러 선형대수적 방법들을 통해 조금 더 타당한 순위를 도출할 수 있다. 본 보고서는 리그 경기에서 순위를 매기는 여러 선형대수적 방법들을 소개한다.?이 방법들을 확장하여 한국 프로농구(KBL) 경기 전적에 적용해보고 새로운 순위표를 작성하였다. 여러 방법을 통해 타당하게 결정한 순위가 실제 KBL 규정을 통해 매긴 순위와 다름을 확인하였다.이론적 배경1) 244p example 3.69위와 같이 리그전이 이루어질 때 i와 j 선수가 겨루어 i가 이겼다면a _{ij}=1,a _{ji}=0과 같이 나타내게 되면 위와 같은 행렬 A가 만들어진다. 이 옆에 모든 성분이 1로 이루어진 열벡터 j를 곱해주면, i번째 선수의 총 승리 횟수가 i번째 원소로 나타나지는 열벡터가 생긴다. 이때, 위의 예시에서는 [3, 3, 2, 1, 1]와 같이 승리 횟수가 나타나기에 횟수가 같은 1, 2번째 선수와 4, 5번째 선수는 순위를 매기는 데 어려움이 생긴다.이때 indirect victory(직접 겨루지 않아도 다른 경기들의 승패 관계를 통해 간접적으로 승패를 결정짓는 것)를 계산하기 위해, 한 다리 건너 이루어진 경기들의 승패까지 고려해 순위를 매긴다. 이를 위해서는 행렬 A만 연산에 사용하는 것이 아닌, A^2까지 사용해 다시 승리 횟수를 계산한다.위와 같이 계산을 다시 해주게 되면, 1, 2, 3, 5, 4의 순서로 선수들의 순위를 매길 수 있게 된다.2) 356p1)에서 다뤘던 예시와 같은 상황, 같은 행렬을 기반으로 생각하되, 이번에는 고유벡터를 이용해 순위를 매긴다.r _{i}를 i번째 팀의 probability라 새롭게 정의하여, 이 값이 클수록 팀의 순위가 높도록 정의한다. 이때r _{i}값들의 합은 1이 되도록 하며, i번째 팀이 경기에서 이겼던 팀들의 r값들의 합에 비례하도록r _{i}값을 정의한다. 팀이 예시에서{vec{r}}, 즉 고유벡터를 구하면 [0.29, 0.27, 0.22, 0.08, 0.14]가 되어 이를 통해 example 3.69에서 구한 것과 같이 1, 2, 3, 5, 4순으로 선수들의 순위를 매길 수 있게 된다.3) Perron-Frobenius TheoremPerron-Frobenius Theorem에 의해 positive eigenvector를 찾을 수 있다.Reducible matrix란 같은 permutation ( ij 에서 같은 i, j) 을 row와 column에 대해 각각 시행했을 때 행렬의 Block form이와 같이 나타나는 행렬이다. (B, D는 정사각행렬)즉, A가 reducible하면 다음을 만족하는 permutation 행렬 P가 존재한다.실제 데이터 적용사용한 데이터는 KBL 프로농구 22-23 시즌 1라운드 결과와 21-22 전체 시즌 결과이다. 이론적 배경의 1)에서 제시하는 방법을 m1, 2)에서 제시하는 방법을 m2라 하자.[Fig 1.1. m1, A][Fig 1.2. m1, A+A^2][Fig 1.3. m1, A+A^2+A^3][Fig 1.4. m2][Fig 1.1.]에서 볼 수 있듯이, 단순히 승수로만 따졌을 때 공동 2위 (DB, 캐롯점퍼스), 4위 (현대모비스, 삼성), 7위(SK, KT, KCC)가 발생하였다.?이 때, m1을 이용하여 A+A^2의 row의 합을 통해 순위를 매겨 보았고, [Fig 1.2.]에서 볼 수 있듯, 동률이었던 팀들의 순위가 결정되었다. 최하위였던 한국가스공사의 순위가 많이 오른 것을 볼 수 있는데, 한국가스공사가 2등 DB와 캐롯점퍼스를 모두 이겼기 때문이라고 생각된다.A+A^2은 한 다리 건너 이긴 팀들을 고려한 것이기 때문에 확장하여 A+A^2+A^3의 row의 합을 비교하여 두 다리 건너 이긴 팀들 까지 고려해 보았다. 이에 따라 나온 결과가 [Fig 1.3.]이고, [Fig 1.2.]와 비교하여 LG와 KCC의 순위가 뒤바뀐 것을 볼 수 있었다.?eigenvect0으로만 이루어져 있었다. 이에 단순히 승패만을 고려하는 것이 아니라, 두 팀이 서로를 몇 번 이기고 졌는지까지 고려해 행렬의 각 원소를 1과 0만으로 이루어진 행렬에서 위와 같이 더 다양한 숫자를 원소로 가지고 있는 행렬로 바꿨다. 이렇게 행렬을 변형했을 때에도 위의 방법들이 잘 성립하는지 확인해보았다.이에 따라 21-22 시즌(총 6라운드)의 총 전적을 행렬 A에 나타내었다. 그리고 이를 통해 m1, m2를 그대로 적용했을 때 동률이었던 고양과 한국가스공사의 순위를 결정할 수 있었으며 각 방법이 모두 동일한 순위를 나타내는 것을 볼 수 있었다.Colley’s MethodWes Colley가 팀 랭킹을 매기는 새로운 방법으로 제안한 것으로, 고유벡터를 이용해 순위를 매기는 방법을 조금 변형한 방법이다. 기본적인 아이디어는 각 팀의 순위를 최종적으로 매길 때 사용하는 랭킹 점수를 조금 다르게 정의하는 것이다. i번째 팀의 랭킹 점수를r _{i}라 하면, 단순히 생각해보면r _{i} = {w _{i}} over {t _{i}}와 같이r _{i}값을 정의할 수 있다. 이때w _{i}는 i번째 팀이 이긴 횟수,t _{i}는 i번째 팀이 치른 총 경기 횟수이다. 이는 우리가 주로 다루는 데이터(농구)에서는 모든 팀의 총 경기 횟수가 같기 때문에, 이렇게 정의한r _{i}값으로 팀의 순위를 매기게 되면 승수를 따져 랭킹을 매기는 것과 차이가 생기지 않는다.Colley는 r_i 값을r _{i} = {w _{i} +1} over {t _{i} +2}의 식을 이용해 계산하는 방식을 제안한다.r _{i}의 식을 Colley가 제안한 방식으로 바꾸고 이 값들을 팀끼리 단순히 비교하기만 하면, 이 역시 승수를 따지는 방식과 큰 차이가 생기지 않는다. 이때l _{i}를 i번째 팀이 패배한 횟수라 정의하고w _{i}의 식을 아래처럼 정리한 뒤,w _{i} = {w _{i} -l _{i}} over {2} + {w _{i} +l _{i}} over {2}#= {w _{i} -l _{i이 바꿔 계산해주는 것이 단순히 승수를 따지는 것과 이 방법의 가장 큰 차이점이다. 이에 따라 최종적인r _{i}는r _{i} = {( {w _{i} -l _{i}} over {2} + sum _{j=1} ^{t _{i}} r _{j} )+1} over {t _{i} +2}의 일종의 연립방정식을 풀어 구할 수 있고, 따라서 행렬연산으로 나타내게 되면C {vec{r}} = {vec{b}}을 풀면 그 결과로r _{i}값들을 각 원소로 하는 r벡터를 구할 수 있다. 이때 벡터 b의 각 원소는b _{i} =1+ {w _{i} -l _{i}} over {2}이고,n _{ij}를 i번째 팀과 j번째 팀이 겨룬 횟수라 하면, 행렬 C는C _{ij} = {cases{2+t _{i} ```````&(i=j)#-n _{ij}&(i != j)}} 와 같이 정의된다.Colley’s method를 이용해 앞서 분석했던 22-23시즌 1라운드 결과와 21-22 전체 시즌 결과를 다시 한번 분석해 순위를 매겼다. 각 팀마다 치른 경기 수가 다른 데이터에서의 결과와도 비교하기 위해 아직 진행중인 22-23시즌 2라운드의 경기 결과 데이터도 추가해 분석했다.C {vec{r}} = {vec{b}}의 식을 풀기 위해 파이썬에서 제공하는 scipy.linalg 라이브러리를 사용했다.[Fig 3.1. 22-23시즌 1라운드 결과의 C와{vec{b}}] [Fig 3.2. 21-22 전체 시즌 결과의 C와{vec{b}}]위 두 데이터들을 Colley’s method를 이용해 계산했을 때, [Fig 3.1.]와 [Fig 3.2.] 각각의{vec{r}}은 [0.375 , 0.375 , 0.79166667, 0.54166667, 0.29166667, 0.45833333, 0.625 , 0.375 , 0.54166667, 0.625 ]와 [0.70967742, 0.66129032, 0.58064516, 0.5483871 , 0.5 , 0.5 , 0.4516129 , 0.43548387, 0.40322581,른 데이터에 Colley’s method를 적용하기로 했다.이를 위해 각 팀이 뛴 경기 수가 다른 2022/11/20까지의 결과(1라운드+2라운드 중반)를 분석했다.[Fig 3.3. 22-23시즌 2라운드 중반 결과]위의 데이터를 바탕으로 Colley’s method에 사용될 행렬 C와{vec{b}}를 구해보면,[Fig 3.4. 22-23시즌 2라운드 중반 결과의 C와{vec{b}}][Fig 3.4.]와 같이 나오게 되고, 이를 통해{vec{r}}을 계산하면 [0.73031736, 0.64496474, 0.6398736 , 0.5594656 , 0.51535532, 0.47038322, 0.43629386, 0.35504774, 0.33997751, 0.30832106]처럼 게산된다. 이를 크기 순으로 정렬해 팀 순위를 매기면, 승점만으로는 동률인 전주 KCC와 서울 SK가 전주 KCC 8등, 서울 SK 9등으로 순위가 정렬됨을 볼 수 있었다.고찰m1과 m2로 순위를 매기는 과정을 거치면서, 두 방법으로 정한 순위 사이의 관계가 있을지에 관한 의문이 생겼다. 직관적으로 봤을 때, m1을 이용하는 과정에서 A+A^2+A^3+... 와 같이 A의 거듭제곱을 계속해서 더하다 보면 어느 순간 순위가 수렴할 것이라는 생각을 할 수 있었다. 우리가 분석한 데이터의 결과로 보아도 m1에서 더하는 A의 거듭제곱 수를 키워갈수록 결과가 m2의 결과와 같아짐을 볼 수 있었다.이를 보다 엄밀하게 살펴보았다.{vec{v}} = {bmatrix{1#1#.#.#.#1}} 라 하자.lim _{n rarrow INF} {(A+A ^{2} + CDOTS A ^{n} ) {vec{v}}} = alpha {vec{r}} 로 계산할 때 각 row의 합의 비가 수렴하여{vec{r}}이 일정하다고 가정하자. (alpha는 매우 크다.) 즉,lim _{n rarrow INF} {(A+A ^{2} + CDOTS A ^{n+1} ) {vec{v}}} = beta {vec{r}} 라고 하면,alpha A 있다.

자연과학| 2023.04.14| 10페이지| 1,500원| 조회(155)

선형대수학, sports, KBL, 선대, 영재고, RANKING, power me..

미리보기

닫기
판매자 표지

수학 통계 프로젝트, 검색량과 영화 매출액 및 관중수의 상관관계 (영재고 만점 보고서)

탐구동기 및 목적1) 단순한 검색량의 피크와, 검색량 그래프의 적분 값 중 어떤 자료가 더 영화 매출액 및 관중 수 분석에 적합한지 알아본다.2) 코로나로 인해 영화관에 잘 가지 못했던 2021년에 사람들의 관심(검색량)대비 매출 액 및 관중수의 변화를 알아본다.3) 제작비와 매출액 및 관중 수 사이의 상관관계를 알아본다.

자연과학| 2023.04.14| 9페이지| 1,000원| 조회(148)

통계, 수학, 상관계수, 상관관계, 제작비, 매출액, 추세선, 영재고, 검색량, 영화 관..

미리보기

닫기
판매자 표지

리튬이온전지의 역사 발표자료, John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham, Akira Yoshino등의 업적 소개

..PAGE:12019노벨화학상Lithium-ion batteryJohn B. Goodenough, M. Stanley Whittingham, Akira Yoshino..PAGE:2..PAGE:3소개John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham, Akira YoshinoM. Stanley Whittingham(80세)1972,리튬이온전지구조개발John B. Goodenough(100세)리튬이온전지발전,전압2배Akira Yoshino(74년)탄소소재로배터리의안정적인산화환원반응->폭발위험↓..PAGE:4..PAGE:51960s층상전이금속황화물에리튬을가역적으로삽입하는연구빠른"확산을위한강산성(") or알칼리성(")전해질사용(수용액)층상옥시수산화니켈(")음극으로사용,"가가역적으로삽입,"but,수용액전해질은전지의전압을제한세라믹전해질, 300℃이상온도에서빠른"확산발견,나트륨-황충전식배터리발명but, 300℃의온도는상업적으로비현실적(1967, Joseph Kummer)H+H2SO4KOHNiOOHH+Ni(OH)2Na+..PAGE:61970s석유파동으로드러난석유에대한의존도1970년대초, Oil shock발생태양열,풍력에너지개발전력의저장이필요NZSICON(NA Superlonic CONductor)구조개발(1976, John B. Goodenough)-"전해질TiSO2/Li이차전지개발(1976, Stanley Whittingham)Na1+xZr2SixP3xO12..PAGE:7이차전지TiS2/LiM. Stanley Whittingham(1976)TiS2(양극) :안정한층상구조,구조의붕괴없이층상사이의빈공간에"를반복적으로삽입,탈입할수있음Li고체(음극)전해질:육불화인산리튬-탄산프로필렌비수용액("in propylene carbonate)약2.3eV의전위차Li+LiPF6..PAGE:8이차전지LiCoO2/LiJohn B. GoodenoughLiCoO2(양극) : TiS2보다전위차↑전압2배TiS2와비슷한층상구조,층상사이에리튬이온존재Li고체(음극)약4.0eV의전위차다양한산화전이금속양극물질조사Layer, Spinel, Olivine, NASICON구조등..PAGE:9다양한양극물질의구조Layer, Spinel, Olivine, NASICONNASICON..PAGE:10Li이차전지상용화의실패Moli Energy1988, Moli Energy의“Molicel”첫상용화도전,잦은폭발로인해파산충전,방전을반복하며음극에Li금속이수지상구조를형성,양극에닿게되면폭발..PAGE:11탄소계음극물질의사용Akira YoshinoLi금속대신,양극물질처럼"를고체물질속에담을수있는음극물질연구→수지상형성최소화흑연성분의석유코크스를음극으로사용초기상태에리튬을함침해야함(양극물질)"↔"Lithium-ion BatterySony Corporation,최초의휴대전화에사용(1991)Li+C6+LiCoO2LixC6+Li1xCoO2..PAGE:12미래의Lithium - ion BatteryLithium - ion Battery의문제고가의가격친환경적이지않음(고순도의희귀금속을얻기위한공정과정,사용한리튬전지장기간방치시공해물질등..)안정성문제..PAGE:13미래의Lithium - ion Battery고체전해질,전고체전지..PAGE:14미래의Lithium - ion Battery고체전해질,전고체전지액체전해질의온도변화로인한배터리의팽창/외부충격에의한누액등위험성X안정성과관련된부품↓에너지밀도↑[리튬이온배터리(좌)에비해동일용량에도크기를줄인전고체배터리(우)]..PAGE:15미래의Lithium - ion Battery해수전지..PAGE:16참고문헌1.Goodenough, J.B. How we made the Li-ion rechargeable battery. Nat Electron1, 204 (2018).https://doi.org/10.1038/s41928-018-0048-62.M. S. Whittingham, Science 192, 1126 (1976).3.A. K. Padhi1, K. S. Nanjundaswamy1 and J. B. Goodenough1. Phosphoolivinesas PositiveElectrode Materials for Rechargeable Lithium Batteries(1997)4.Akira Yoshino, Cathode properties of phospho-olivine LiMPO4 for lithiumsecondary batteries(2001)5.“리튬이온전지의원리와탄생,그리고노벨상”,https://horizon.kias.re.kr

공학/기술| 2023.04.14| 16페이지| 1,000원| 조회(905)

역사, 리튬이온전지, 노벨 화학상, Goodenough, Lithium ion ..

미리보기

닫기
판매자 표지

아스피린의 합성 및 정제 실험보고서 A+(영재고생) 평가A좋아요

실험 제목아스피린의 합성 및 정제일시2022년 11 월 3 일 교시 (기온: ℃, 기압: atm)작성자모둠원1모둠원21. 실험 목표? 아스피린을 직접 합성해봄으로써 에스테르화 반응을 이해할 수 있다.? 합성된 유기화합물의 정제법을 이해할 수 있다.2. 이론적 배경? 아스피린에 대한 일반 사항(역사, 특성 및 구조, 합성법, 약리 작용, 부작용 등)아스피린(aspirin)은 아세틸 살리실산(acetylsalicylic acid, ASA)이라고도 하며 살리실산이라는 물질에서 유래 되었다. 살리실산은 버드나무 껍질에 함유되어 있으며 기원전(BC) 1,500년쯤의 기록이 있을 만큼 오랜 시간 사용되어 왔다. 근대에 버드나무 껍질 추출물에서 살리실산을 추출하여, 해열, 진통제로 사용하였으나 부작용이 심각하여 사용에 어려움이 많았다. 1897년 독일 바이엘사는 살리실산의 부작용을 감소시킨 아세틸 살리실산 (아스피린)을 합성하였다. 아스피린은 1899년 해열 진통제로 특허가 등록되어 지금까지도 널리 사용되고 있다. 아스피린은 염증, 발열, 통증을 일으키는 프로스타글란딘(prostaglandin)의 생성에 관여하는 효소인 사이클로 옥시게나제(cyclooxygenase)-1과 2(COX-1 and 2)를 억제하기 때문에 항염, 해열, 진통 작용을 나타낸다. 사이클로옥시게나제는 혈소판의 응집을 촉진하는 트롬복산(Thromboxane) A2*도 억제하기 때문에 아스피린은 혈전의 생성도 억제한다. 아스피린은 피부발진, 두드러기, 가려움증, 천식, 호흡 곤란 등의 부작용을 동반할 수 있다. 오심, 구토, 소화 불량, 식후 위 통증 또한 부작용으로 나타나고 복용자의 약 10%에게 나타난다.아스피린의 구조식은 다음과 같다.아세트산은 아세트산과 살리실산을 반응시켜 만들어지고 반응식은 다음과 같다.C_6 H_4 (COOH)OH + CH_3 COOH -> H_2 O+C_6 H_4 (COOH) OOH_3 C? 에스터화(esterification) 반응의 메커니즘? 아스피린의 정제아스피린의 정제는 다음 과정과 같이 재결정법을 이용한다.1. 불순물이 함유된 아스피린 1.0g을 50mL 비커에 넣고 15mL 다이에틸 에테르를 가하여 완전히 녹이고, 잘 녹지 않는 물질은 거름종이로 걸러서 제거한다.2. 여과된 아스피린 용액에 석유 에테르 15mL을 가한 뒤, 이 비커를 젓거나 흔들지 않고 얼음수조에 담근다. 이후 비커 내부에 침전이 생성될 때 까지 기다린다.3. 생성된 아스피린 결정을 감압여과 장치를 사용하여 거른 후, 이를 낮은 온도의 석유 에테르로 씻어낸다.4. 위 3에서 거른 결정을 다른 거름종이에 옮겨 오븐에서 건조시킨다.아세트산 정제에 사용된 재결정법 이전 실험(일반적인 온도차를 이용한 재결정 실험)과 조금 다르다. 다이에틸 에테르가 석유 에테르와 섞이는 것이 더 안정하기 때문에 온도에 의한 용해도 차와 함께 아스피린이 석출된다.3. 실험기구 및 시약? 기구 : 저울, 뷰흐너 깔때기, 아스피레이터, 여과 플라스크, 거름 종이, 100mL 비커, 피펫, 삼각 플라스크, 오븐, 워터 bath? 시약 : 아세트산 무수물, 살리실산, 85% 인산, 증류수, 다이에틸 에테르, 석유 에테르4. 실험 과정1) 아스피린의 합성① 살리실산(salicylic acid) 약 2.5 g 을 정확히 달아 50 mL 삼각 플라스크에 넣는다.② 아세트산 무수물(acetic anhydride) 3.0 mL 를 플라스크 벽에 묻은 살리실산을 모두 씻어낼 수 있도록 벽을 따라 흘러내리는 방법으로 가한다.③ 플라스크에 85% 인산(phosphoric acid) 3~4 방울을 첨가한 후 흄후드 안에 설치한 70~85 ℃ water bath에 고정시킨 채 15분간 반응시킨다.④ 증류수 2 mL 를 조심스럽게 가하여 반응하지 않고 남아있는 아세트산 무수물을 분해시킨다.⑤ 더 이상 아세트산 증기가 발생하지 않으면 삼각 플라스크를 물중탕에서 꺼내어(반드시 목장갑 착용할 것) 증류수 20 mL를 가한 후 실온까지 냉각시킨다(만일 이 과정으로 아스피린 결정이 저절로 생기지 않으면 유리막대로 플라스크 안쪽 벽을 긁어주면서 얼음 중탕으로 냉각시킨다. 단, 결정이 충분히 생긴다면 얼음 중탕을 쓰지 않는 것이 좋다).⑥ 생성된 결정을 감압 여과로 걸러낸 후 5 mL 의 차가운 증류수로 씻고, 70℃ 오븐에서 10분간 건조시킨 후 질량을 다시 측정한다.2) 아스피린의 정제① 합성한 아스피린 1.0 g을 덜어서 각자 조사한 방법으로 정제를 한다.② 사용 가능한 시약은 다이에틸 에테르, 석유 에테르(bp 30~60℃), 에탄올, 메탄올, 증류수 등 이다.5. 주의사항① 에틸 에터와 석유 에터는 아주 예민한 인화성 물질이기 때문에 절대로 가열판 근처에서 취급하는 일이 없어야 한다.② 실험이 끝난 후 폐수는 유기물 폐수통에 회수하고, 유리 및 도자기류 기구(특히 정제한 침전을 거른 뷰흐너 깔때기)는 즉시 깨끗이 씻어둔다.③ 아세트산 무수물은 식초 냄새가 나고, 과량의 아세트산 무수물에 물을 가하여 분해시키면 뜨거운 아세트산 증기가 발생하므로 각별히 유의한다.④ 이 실험에서 합성한 아스피린은 절대 복용하지 않는다.⑤ 다음 실험을 위해 정제를 마친 아스피린은 버리지 말고 반드시 밀폐용기(바이알병)에 보관해둔다.6. 실험 결과6.1 아스피린의 합성1) 얻어진 아스피린의 질량 : 2.153g2) 아스피린의 이론적 수득량 : 3.26g (고찰 ? 참고)3) 아스피린의 퍼센트 수득률 : 66.0%6.2 아스피린의 정제1) 처음 아스피린(합성한)의 질량 : 1.0020g2) 정제 후 아스피린의 질량 : 0.7334g3) 퍼센트 수득률 : 73.19%7. 결과 보고서 고찰① 무수 아세트산(anhydrous acetic acid)과 아세트산 무수물(acetic anhydride)의 차이점을 설명하고 아세트산 무수물(acetic anhydride)을 사용한 이유와 대체할 수 있는 물질을 서술하시오.‘아세트산 무수물((CH_3 CO)_2 O)’은 아세트산 두 분자가 결합하여 탈수축합 반응을 통해 생성된 화합물이다. 반면 ‘무수 아세트산’은 물(H_2 O )이 전혀 포함되지 않은 ‘아세트산’이다. 두 물질의 구조식은 다음과 같다.그림 3 아세트산 무수물의 구조식그림 4 아세트산의 구조식본 실험에서 무수 아세트산이 아닌 아세트산 무수물을 사용한 이유는 아세트산이 반응할 때 생기는 물에 의해 이미 생성된 아세트산이 가수분해 되어 수득률이 감소하는 것을 막기 위함이다. 아세트산 무수물을 반응에 사용하면 수분으로 인한 역반응을 막을 수 있다. 또한 에스터화 반응이 일어날 때 아세트산 보다 아세트산 무수물을 사용하는 것이 더 반응이 쉽게 진행된다.아세트산 무수물을 대체할 수 있는 물질로는CH _{3} COR (R : 1 or 17족)이 있다. 즉,CH _{3} COCl 등의 물질이다. cl-는 아세틸기가 잘 떨어져 나갈 수 있게 하지만 아세트산 무수물에 비해서는 카보닐 탄소의 친전자성이 떨어져 수득률이 낮다.② 이 반응에서 한계 반응물은 무엇인지 쓰고, 실험에서 이 반응물을 한계 반응물로 정한 이유를 유추하여 서술하시오.아세트산이 만약 이 반응의 한계 반응물이었다면, 증발하는 아세트산의 정확한 양을 알 수 없기 때문에 실험 설계상 살리실산이 한계반응물일 것이라 유추할 수 있다.. 실제로 아세트산과 살리실산의 반응한 양을 계산해 보면 다음과 같다.아세트산 무수물 : 3.0mL -> 3.15g (밀도 : 1.05g/cm^3) -> 52.5mmol (분자량 : 60.052)실험에 사용한 살리실산 : 2.5g -> 18.1mmol (분자량 138.121)아세트산과 살리실산의 반응식은 다음과 같고, 두 물질이 1 : 1 의 계수비로 반응한다.C_6 H_4 (COOH)OH + CH_3 COOH -> H_2 O+C_6 H_4 (COOH) OOH_3 C따라서, 살리실산이 이 실험의 한계반응물이다. 아스피린의 이론적 수득량은 18.1mmol로 분자량이 180.158 인 것을 이용하면 3.26g으로 환산할 수 있다.③ 고온의 water bath에서 반응시키는 이유를 서술하시오.살리실산과 무수 아세트산의 인산 촉매 반응이 80°C에서 가장 빠른 속도로 일어나기 때문에 고온의 water bath에서 중탕한다.④ 반응 용기에 85% 인산을 가한 이유가 무엇일지 반응 메커니즘과 연관지어 서술하시오. (황산이 아니라 인산을 사용하는 이유도 설명할 것)반응의 속도를 빠르게 하기 위해 산 촉매를 사용한다. 아세트산과 살리실산의 반응은 그 속도가 느리기 때문에 산 촉매가 필요하다. 산이 반응을 촉매하는 메커니즘은 이론적 배경의 그림과 같다. (아세틸기에 H+ 제공, 이후 중간 단계에서 H+ 제거)인산 촉매와 비교하여 황산을 생각할 수 있는데 안전상의 문제로 인산을 사용한다. 아스피린의 가수분해 때문에 묽은 황산은 사용할 수 없고 진한 황산을 사용해야 하는데 반응 과정에서 많은 열이 발생한다. 또한, 산의 짝염기가 중간에 H+를 가져가야 하는데 황산은 강산이므로 이런 반응이 일어나기 힘들다.

자연과학| 2023.04.05| 3페이지| 1,500원| 조회(267)

재결정, 아스피린, 아세트산, 정제, 유기용매, 살리실산, 영재고, 에스터화 반응, 아..

미리보기

닫기
판매자 표지

전이금속 화합물의 화학 실험보고서 A+(영재고생)

1. 실험 목표• 전이 금속과 여러 종류의 리간드들이 형성하는 착화합물(complex)들의 다양한 색들을 관찰하고, 이에 대한 원리를 설명할 수 있다.• 다양한 리간드를 갖는 배위화합물을 형성시켜 봄으로써 착화합물들의 상대적인 안정성을 비교하고 설명 할 수 있다.2. 이론적 배경에 들어가야 할 사항• 전이금속과 다양한 색원자번호가 증가하며 새롭게 늘어난 전자가 d오비탈이나 f오비탈에 들어가는 원소를 전이 원소라고 한다. 이전에는 3족부터12족을 전이원소로 분류했지만 현재는 3족부터 11족까지 원소를 전이원소라고한다. 전이금속에서 주기의 오른쪽으로 갈수록 일반적인 원소에 비해 금속의 원자반지름은 완만하게 감소 하며 전기음성도와 이온화 에너지 또한 일반적인 원소에 비해 그렇게 크게 증가하지 않는다.

자연과학| 2023.04.05| 8페이지| 1,500원| 조회(837)

화학실험보고서, 결정장, UV-Vis, 오비탈, 착화합물, 전이금속, 영재고, 리간드..

미리보기

닫기