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[아주대 화학실험] 비타민 C의 분석 실험 보고서 평가A+최고예요

1. 실험 목적- 비타민C의 분석을 통해 비타민 C의 구조를 알아보고, 정량적 분석과 간접 적정을 통해 일정량에 함유되어 있는 비타민 C의 양을 알아낸다.2. 실험 원리- 비타민C : 수용성 비타민의 한 종류로 인간을 포함한 일부 포유동물은 직접 합성할 수 없어 섭취해야 한다. 아스코브산에서 H원자가 쉽게 분리되기 때문에 항산화 작용을 하는 환원제이고, 세포의 산화를 억제시키는 성질이 있어 세포의 노화를 지연시킨다.- 산화-환원 반응 :산화 - 분자, 원자, 및 이온이 산소를 얻거나 수소 or 전자를 잃는 것. 상대 물질을 환원시키는 환원제가 있다.환원 – 산화와 반대로 산소를 잃거나 수소 or 전자를 얻는 것. 상대 물질을 산화시키는 산화제가 있다.전자는 반응 시 새로 생성되거나 소멸되지 않고 보존되기 때문에 산화 반응과 환원반응은 동시에 일어난다.반쪽 반응 : 산화반응과 환원방을을 분리시켜 쓴 것- 산화-환원 반응의 적정 : 산화제가 들어있는 용액에 환원제가 들어있는 용액을 가해 산화-환원반응을 일으켜 당량점이 가리키는 적정 지점을 찾아 물질을 정량분석하는 방법. 실험에서 산화제가 들어있는 용액 역할을 하는 것은 비타민C이고 환원제 역할을 하는 것은 I_2 수용액이다.- 비타민C의 산화-환원 적정 : KIO_3 : 비타민C = 1:3 으로 반응로 반응한다.- 암청색의 I_3^- 전분 착물이 생성되는 이유 : 비타민C가 전부 산화된 상태에서 계속 KIO_3 용액을 적정하면 아이오딘이 누적되고 과량의 아이오딘과 녹말이 반응하여 I_2가 고분자인 녹말 분자 사이에 끼어들 때 생성되는 것이다. 이 지점이 종말점이다.- 르샤틀리에 원리 : 화학 평형상태에서 압력, 부피, 온도 등이 변화할 때 새로운 평형상태에 도달하기 위해서 변화가 상쇄되는 방향으로 상태를 움직인다는 원리. 예를 들어 한 이온을 가진 용액에 동일한 이온을 방출하는 물질을 가하면 상대 이온의 농도가 감소해 화학 평형이 일어난다.

자연과학| 2022.08.31| 8페이지| 1,000원| 조회(558)

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[아주대 화학실험] 얇은 층 크로마토그래피에 의한 엽록체 색소의 분리 평가A+최고예요

1. 실험 목적- 정성 분석과 정량 분석에 대해 알아본다.- 크로마토그래피의 원리를 이용하고, 얇은 층 크로마토 그래피를 이용해 식물의 엽록체 색소를 분리하며, 각 색소의 Rf값을 구한다.- Rf값에 영향을 주는 요인에 대해 알아본다.2. 실험 원리- 크로마토그래피 : 혼합물을 이동상에 녹인 뒤 고정상에 흘려 이동속도 차이에 따라 혼합물을 분리하는 방법이다. 시료 성분 내 정지상에 강하게 붙잡히는 성분은 천천히 움직이고 정지상에 약하게 붙잡히는 성분은 빠르게 움직여 이동속도에 차이가 발생한다. 컬럼 크로마토그래피, 겔 여과 크로마토그래피 등 이동상 및 고정상의 특성에 따라 그 종류가 다양하다.- 얇은 층 크로마토그래피 : 시료가 정지상에 놓이면 모세관 현상으로 인해 용매가 정지상을 타고 올라가며 속도의 차이에 따라 분리가 된다. 정지상으로 실리카젤, 한화 알루미늄과 같이 흡착성 있는 물질이 이용되고, 극성이 큰 물질은 정지상과의 상호작용이 더 강해 이동상에 의한 이동이 느리다. 극성은 극성끼리 무극성은 무극성끼리 상호작용하는 성질이 있다.- 이동상 : 혼합물 분리시 정지상을 통해 빠져나가는 기체나 액체의 상. 이동상에 의해 시료가 이동한다.- 고정상 : 물질에 대한 친화성이 있어 이동하지 않는 상. 시료 성분이 크로마토그래피에서 고정상과 이동상의 흡착계수와 분배계수의 차이에 의해 분리된다.- Rf : 얇은 막 크로마토그래피의 결과를 정량화하기 위한 비율. 용매를 따라 흡착제에 스며 올라간 성분물질의 높이와 용매가 올라간 높이의 비이다.- Rf와 분자구조 관계 : 실험에서 베타 카로틴은 C와 H로 유기분자구조가 구성되어 있기 때문에 극성이 약해 무극성으로 취급되어 이동속도가 빠르다. 엽록소 a와 b가 차이나는 이유는 구성이 엽록소 a는 CH_2로 엽록소 b는 CHO로 cH_2가 극성이 약간 더 약하기 때문에 이동속도가 조금 더 빠르다.

자연과학| 2022.08.31| 10페이지| 1,000원| 조회(414)

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[아주대 화학실험] 열계량 실험 보고서 평가C아쉬워요

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자연과학| 2022.08.31| 8페이지| 1,000원| 조회(173)

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[아주대 화학실험] 화학발광 실험 보고서

[화학발광 예비/결과 보고서]수업:학과:학번:이름:실험 목적실험을 통해 화학 반응에서 나오는 에너지가 열 대신 빛으로 방출되는 반응인 화학발광에 대해 알아본다.Cyalume과 루미놀을 이용해 화학 발광을 관찰한다.실험 원리화학발광 : 화학반응의 결과로 물질이 흡수한 에너지를 빛으로 방출하는 현상. 전자적으로 들뜬 상태의 물질이 바닥상태로 다시 되돌아올 때 에너지가 빛 광자로 방출된다.발광 : 광발광, 전기 발광, 생물 발광 등 가시광선과 일부 적외선 영역에서 일어나는 모든 빛의 방출. 두 전자 상태 상태의 복사전이에 의해 발생한다.형광 : 단일항 들뜬 상태에서 바닥 상태로 전이되면서 빛이 방출되는 현상. 형광 빛은 조사광보다 비교적 파장이 길어 반사색 혹은 투과색과는 다른 색을 띤다. 인광에 비해 수명이 짧고, 조사광 제거 시 바로 발광을 멈춘다 온도가 낮아지면 오히려 밝기가 증가하며, 액체 및 기체에서 많이 보이는 특징을 갖는다.인광 : 삼중항이 들뜬 상태에서 바닥상태로 전이되면서 빛이 방출되는 현상. 형광보다 비교적 물질에 흡수된 에너지가 천천히 방출된다. 전자가 원자 혹은 분자 격자 결함에 갇혀 전자가 빠져나갈 수 있을 때까지 다시 발광하지 못하므로 전자가 다시 원자 주위의 궤도로 돌아가는데 열 에너지가 있어야 광자를 방출할 수 있다. 즉, 온도가 낮아지면 밝기가 감소한다는 점이 형광과 다르다.Jablonski Diagram : 분자 분광법에서 전자 상태와 그 사이 전이를 나타내는 다이어그램. 비복사 전이는 곡선 화살표로, 복사 전이는 직선 화살표로 표시해 빛의 흡수 및 방출 메커니즘을 설명한다.들뜬 상태 : 기준 에너지상태 위로 에너지 준위가 상승한 상태. 들뜬 상태의 계는 단시간 내 다시 바닥 상태로 돌아가려는 성질을 갖는다.바닥 상태 : 양자역학적 계에서 가장 낮은 에너지 상태. 가장 안정적인 상태이다.Cyalume : 야광복 속에서 반응성이 있는 고체에스터의 산화물. 실제 빛을 내진 않고 과산화 수소를 만나 1, 2-dioxetanedione가 되1, 2-dioxetanedione라는 형광체에 에너지를 전달하여 발광하는 방식으로 형광체의 구조에 따라 빛의 파장이 다르고 발광이 하루 이상 지속될 수 있다.루미놀 : 화학 발광을 나타내는 물질. 적당한 산화제와 혼합하면 푸른 빛을 띠며 루미놀 자체가 형광체로 작용한다. 이 특징을 이용해 혈흔을 감식할 수 있다. H+가 OH와 만나 물3-아미노프탈레이트 이온이 상중항 들뜬 상태에서 단일항 들뜬 상태, 바닥상태로 향하며 빛이 발광한다.르샤틀리에의 원리 : 화학반응이 평형 상태에 있을 때 변화가 주어지면 안정된 상태로 간다. 빛이 나고 안 나고는 르샤틀리에의 원리에 의해 결정.삼중항 : 한 쌍의 전자 중 하나가 들떠 오비탈에 전자가 하나씩 있는 것.단일항 : 분자내 모든 전자의 스핀이 짝지어 있고 오비탈에 전자가 두 개가 있는 것.관찰NaOH는 조해성이 커 공기에 노출되는 시간을 최소화시켜야 한다.빛이 오래 지속되지 않기 때문에 색을 정확히 관찰하기 위해서는 공간을 어둡게 하고 흰색 종이를 이용해 관찰한다.과산화수소 용액은 농도가 높고 강한 독성이 있기 때문에 신체에 접촉하지 않도록 유의해야 한다.과산화수소 용액을 시험관에 한 방울씩 넣으면 발광이 진행되는 것이 보인다.과산화수소 용액은 프탈산 다이에틸과 잘 섞이지 않으므로 스포이트로 흡입 배출 해 섞어주면 더 잘 섞인다.혼합물을 혼합물을 따뜻하게 했을 때는 반대로 형광 밝기가 세고, 차갑게 했을 때는 반대로 형광밝기가 조금 감소한다.Potassium ferricyanide를 삼각플라스크에 넣고 흔들면 용액 색깔이 무색에서 푸른색으로 변한다.01) 용액을 3M NaOH 용액에 넣으면 형광이 나타났다 금방 사라진다.NaOH 고체(pellet)에 넣으면 3M NaOH보다 오래 형광이 유지된다.3M HCL에 넣으면 형광이 일어나지 않는다.02) 인간의 혈액은 혈장, 적혈구, 백혈구, 혈소판 등으로 이루어져 있다. 특히 그 중 적혈구는 헤모글로빈을 가지고 있는데, 이 헤모글로빈은 헴과 글로빈으로 구성되며 헴 분자 중심에을 때 바로 이 철 성분을 이용하는 것이다. 루미놀, 과산화수소, 알칼리 혼합액과 헤민의 철 성분이 촉매가 되고 촉매 반응이 일어나 화학발광한다 실험과 마찬가지로 루미놀의 형광 빛이 오래 지속되지 않기 때문에 수사관은 발광 관찰 시 바로 혈흔을 채취하는 작업을 한다.03) 형광의 원리 : 빛이 강할 때 들뜬 상태의 형광물질이 빛에너지를 받아서 다시 바닥상태로 안정해지며 빛을 방출한다.루미놀에서의 화학 발광 원리 : 발광물질이 서로 섞여 들뜬 상태가 되고 생성된 물질이 바닥상태로 안정화 될 때 빛이 방출된다.유사점 : 들뜬 상태에서 바닥상태로 안정화되면서 빛이 방출된다.차이점 : 형광이 루미놀보다 발광 지속시간이 길다. 형광의 경우에는 빛에너지를 받아서 빛을 방출되어 조사된 빛이 강할 때만 가능하지만, 루미놀은 발광물질들끼리 반응하여 빛을 방출하는 것이다.04) 반딧불이가 빛을 낼 수 있게 하는 발광 물질인 루시페린이 산소화 만나면 루시페라아제라는 효소의 촉매작용에 의해 산화된다. 이때 방출되는 화학에너지를 빛에너지로 전환시는 현상이 생물발광이다.이러한 생물발광의 성질은 암치료에 활용될 수 있다. 암 종양이 설탕을 섭취하면 반딧불이처럼 빛을 내도록 설계하여 빛의 양과 설탕의 양이 비례한 것을 이용해 실시간 포도대사 수치를 측정하는 방식이다. 포도당 대사수치는 종양의 대사 상태, 종양을 약화시키는 약 종류에 대해 연구할 수 있도록 만든다.6. 고찰(1) Cyalume 화학 발광 실험 고찰이 실험에서는 혼합물의 온도에 따라 발광 세기가 달라지는 것을 관찰할 수 있었다. 물중탕에 혼합물을 담궈 데웠을 때는 온도가 상승하면서 발광 세기가 강했다. 온도가 높아질 때는 시험관에 열에너지를 가하는 것이고, 열에너지를 가함에 따라 반응속도 역시 증가한다. 반면, 얼음에 넣어 차갑게 했을 때는 온도가 낮아지면서 발광 세기가 비교적 약해지는 것이 육안으로 관찰되었다. 이는 반대로 내부가 식으면서 반응속도가 느려진 것이다. 즉, 혼합물의 반응속도에 따라 발광 세기가 달라지는 것이다 있다. 이는 스랜스-9-(20페닐에테닐)안트라센이 중탕 시 완전히 녹지 않았을 가능성이 있다. 발광이 약한 경우는 과산화수소 용액은 프탈산 다이에틸이 잘 섞이지 않기 때문에 발생하는 것으로, 스포이트로 흡입-배출하여 잘 섞어준 뒤 다시 발광을 관찰하면 전과 발광 세기가 달라질 수있다.(2) 루미놀 화학 발광 실험 고찰용액을 3M NaOH 용액에 넣으면 형광이 나타났다 금방 사라진다.NaOH 고체(pellet)에 넣으면 3M NaOH보다 오래 형광이 유지된다.3M HCL에 넣으면 형광이 일어나지 않는다3M NaOH 용액과 NaOH 고체(pellet)는 발광이 나타난 반면 3M HCL은 발광이 나타나지 않았다. 이는 반응이 나타난 3M NaOH 용액과 NaOH 고체(pellet)은 염기이지만 HCL은 산성이기 때문이다. 이를 통해 루미놀은 염기와 반응할 때만 빛을 방출한다는 것을 알 수 있었다.실험 시 더 많은 양의 Potassium ferricyanide를 과산화 수소 용액에 혼합하면 3M NaOH 용액과 NaOH 고체(pellet)는 발광이 길어진다.산성인 HCL과 반응했을 때는 르샤틀리의 원리에 의해 이미 안정된 상태이므로 빛이 발생하지 않는 것으로 추측된다.참고문헌Chemiluminescence, Wikipedia, Hyperlink "https://en.wikipedia.org/wiki/Chemiluminescence" https://en.wikipedia.org/wiki/Chemiluminescence, (2022. 02.06)Jablonski_diagram, LibreTexts, Hyperlink "https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Spectroscopy/Electronic_Spectroscopy/Jablonski_diagrts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Spectroscopy/Electronic_Spectroscopy/Jablonski_diagram, (2022. 4. 17)Diphenyl oxalate, chemistryworld, Hyperlink "https://www.chemistryworld.com/podcasts/diphenyl-oxalate/7332.article" https://www.chemistryworld.com/podcasts/diphenyl-oxalate/7332.article, (Luminol, Wikipedia, Hyperlink "https://en.wikipedia.org/wiki/Luminol" https://en.wikipedia.org/wiki/Luminol, (2022. 03. 22)9-(2-Phenylethenyl)anthracene, pubchem, Hyperlink "https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/9-_2-Phenylethenyl_anthracene" https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/9-_2-Phenylethenyl_anthraceneDiethyl phthalate, pubchem, Hyperlink "https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Diethyl-phthalate" https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Diethyl-phthalatePotassium ferricyanide, Wikipedia, Hyperlink "https://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_ferricyanide" https://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_8)

자연과학| 2022.08.31| 8페이지| 1,000원| 조회(343)

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[아주대 화학실험] 산-염기 적정 실험 보고서 평가A+최고예요

이 실험을 통해 우선 알 수 있는 것은 종말점과 당량점이 같지 않다는 것이다. 당량점은 양적인 관계를 이론적으로 계산해 구한 점인 반면, 실험에서 산-염기 적정이 완료됐다고 판단해 적정을 중단하는 지점이다. 따라서 실제 실험 결과 강산과 강염기를 적정했을 때 종말점과 당량 점이 다르게 측정되었다.당량점은 산(염기)에서 나온 몰수와 염기에서나 온 수산화이온(OH)의 몰수가 같은 점, 즉 강산- 약염기의 적정에서는 H^+이온과 OH^-이온이 1:1로 만나서 pH가 물과 같은 7이 되는 지점이다. 그러나 이 pH가 7인 지점을 정확하게 구할 수 없었을 뿐더러, 이 구간에서 한 방울씩 주입할 때 pH가 급변하고 있었기 때문에 17.9ml 에서 pH 6.5였고 17.95ml 에서 pH 7.02 였으므로 이 사이 어느 구간에서 pH가 7이 되는 당량점이었을 것이라는 것을 추측할 수 있다.

자연과학| 2022.08.31| 9페이지| 1,000원| 조회(312)

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