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아보가드로수의 결정, 몰질량 측정 예비, 결과 레포트

[1] Title: 아보가드로수의 결정 & 몰 질량 측정[2] Date: 2021년 3월 26일[3] Purpose: ㉠ 아보가드로수의 결정 – 물 위에 생기는 기름 막을 이용해서 몰을 정의하는 데 기준인 아보가드로수(상수)를 결정한다.: ㉡ 몰 질량 측정: 이상기체 상태방정식을 이용해서 쉽게 증발하는 기체의 몰 질량을 결정한다.[4] Reagent & Apparatus· ReagentNameFormulaM.W(g/mol)B.P(℃)M.P(℃)Density (g/cm3)Hexane(헥세인)CH3(CH2)4CH386.18g/mol69℃-95℃0.6548g/cm3Stearic acid(스테아르산)C17H35COOH284.48g/mol361℃69.3℃0.941g/cm3waterH2O18.01g/mol100℃0℃1g/cm3NameFormulaM.W(g/mol)B.P(℃)M.P(℃)Density (g/cm3)Dichloromethane(다이클로로메테인)CH2Cl284.93g/mol39.6℃-96.7℃1.3266g/cm3- M.W(Molecular Weight) = 분자량- B.P(Boiling Point) = 끓는점- M.P(melting Point) = 녹는점- Density = 밀도1. 헥세인: 오직 수소와 탄소로만 구성된 탄화수소로 분자식은 C6H14이다. 무색의 액체이며 반응성이 거의 없고, 끓는점이 낮으며, 비교적 안정한 비극성 용매로 무극성을 띄므로 유기용매로 널리 사용된다.2. 스테아르산: 탄소 수 18의 포화 긴 사슬 지방산으로 화학식은 C17H35COOH이며, 상온에서는 백색의 엽상 결정으로 물에는 녹지 않지만, 유기 용매에는 잘 녹는다. (계면활성제에 해당된다.)3. 물: 물(H2O) 분자는 선형이 아니며 산소 원자는 수소 원자보다 더 높은 전기 음성도를 갖는다. 그 결과 산소가 수소보다 공유 전자쌍을 세게 끌어당기므로 물은 전기 쌍극자 모멘트가 있는 극성 분자인 무기용매이다.4. 다이클로로메테인(MC): 염화메틸을 염소화하거나 클로로폼을 아연과 아세 수(NA = 6.022 x 1023 mol-1)를 말한다. 물질 1몰(mole)의 기준이 되는 우주 상수이다. (2019년 개정) 즉, 아보가드로수에 해당하는 원자나 분자를 1몰(mol)이라고 하며, 몰(mole)은 원자와 분자의 수량(물질의 양)을 나타내는 단위인 것이다.➁ 아보가드로 수(NA)의 결정(NA: 아보가드로수, Vm: 탄소 원자 1 mol의 부피, V1: 탄소 원자 1개의 부피)➔ Vm(탄소 원자 1 mol의 부피)의 결정: 탄소 원자 1몰의 평균 질량과 다이아몬드의 밀도를 이용하여 계산한다.탄소 원자 1 mol의 평균 질량: 12.011g/mol탄소 원자가 촘촘히 쌓여서 만들어진 다이아몬드의 밀도: 3.51g/cm3➔ V1(탄소 원자 1개의 부피)의 결정: 물에 잘 섞이지 않는 스테아르산을 이용하여 계산한다.스테아르산은 계면활성제로, 친수성과 소수성을 모두 가진다. 탄화수소 사슬은 비극성을 나타내는 소수성으로, 물에 잘 녹지 않는다. 반면 카복실기는 탄화수소 사슬 끝에 극성을 나타내는 친수성으로 물과 친화성이 강하다. 이러한 성질 때문에 스테아르산은 아래 그림과 같이 단분자층을 이루게 되어 탄소 18개가 한 줄로 길게 서 있는 구조를 갖게 된다. 이것이 수면에 닿게 되면 카복실기가 수면의 표면에 부착되어 원기둥을 형성하게 되는 것이다.V1의 결정에 필요한 가정스테아르산으로 만들어진 기름막은 단분자층이며, 탄소 18개가 한 줄로 길게 서 있는 구조를 갖는다.스테아르산의 친수성인 카복실기가 수면의 표면에 부착되어 원기둥을 형성한다.탄소는 정육면체이다.가정 1 + 가정 2:가정 1 + 가정 3:➔ 실제로는 109.5의 각을 이루면서 지그재그로 배열되어 있어 정확한 값은 아니다. (Figure 2 참고)가정 3: 탄소는 정육면체이기 때문에 탄소 원자의 부피(V1)는 h3이다. (h = H/18, 탄소가 18개여서)➂ 이상기체: 이상기체 상태방정식이 잘 적용되는 기체[P: 압력, R: 기체상수(0.0825 atm⦁L/mol⦁K), n: 몰수(mol), 높은 산으로 가지고 갔을 때 낮아진 대기압이 풍선을 팽창시키는 것은 보일의 법칙이다. 둘째, 풍선을 끓는 물에 넣으면 풍선은 팽창한다는 것은 샤를의 법칙이다. 셋째, 풍선에 더 많은 기체를 넣어 풍선을 부풀게 한다는 것은 아보가드로 법칙이다. 이 세 가지 법칙의 관계를 요약하면 다음과 같다.이 관계식은 결합된 기체 법칙의 확장된 형태로, 아보가드로 법칙을 포함하고 있다. 여기에 비례 상수를 도입하면 비례식을 등식으로 변환할 수 있다. 이 경우에 사용하는 상수는 기체 상수(R)이다. 이 상수는 어떠한 조건에서도 변화하지 않는다.➔ 이상기체 상태방정식으로 알려진 식이다.5. Maxwell의 기체 분자 운동론 – 이상기체가 따른다.: 기체의 성질을 기체분자의 운동으로 설명했다.# 기체분자 운동론의 가정 (완전기체와 이상기체는 구분하지 않고 사용한다.)⦁기체분자 자체의 부피는 기체 전체가 차지하는 부피와 비교할 때 무시할 수 있을 정도로 작다.⦁기체분자들은 속력 분포를 가지고 무작위한 방향으로 끊임없이 불규칙적인 운동을 한다.⦁기체분자들은 서로 상호작용(인력, 반발력 등)을 하지 않는다.⦁기체분자들은 완전 탄성 충돌을 하며 충돌 전후 두 물체가 지닌 운동 에너지의 합에 변화가 없다.⦁기체분자의 평균 운동 에너지는 절대온도(K)에만 비례하며, 분자의 모양, 크기 및 종류에는 영향을 받지 않는다.6. 이상기체, 실제기체: 이상기체 상태방정식은 이상기체를 기술한 운동론의 가정들을 따른다. 이상기체에서의 분자는 무시할 수 있는 부피를 가지고, 분자들 사이의 상호작용이 없다. 그러나 실제기체 분자는 분명히 부피를 가지며, 분자간의 상호작용이 존재한다는 점에서 큰 차이가 있다. 또한, 위에서 설명한 대로 이상기체는 두 물체가 충돌할 때 에너지 손실이 없는 탄성 충돌이고, 분자간 인력이 변하지 않기 때문에 기체가 그대로 유지된다. 그러나 실제기체는 물체가 충돌할 때 에너지 손실이 일어날 수 있고, 온도와 압력에 따라 상태가 변할 수도 있다. 이 차이는 특히 높은 압력과 낮은 온목 부분이 최대한 물에 잠기도록 설치할 때, 알루미늄박으로 만든 뚜껑이 물에 젖지 않도록 한다.2. 플라스크를 몰속에서 꺼낸 뒤에는 겉을 잘 닦고 질량을 측정해야 한다.㉠ 아보가드로수의 결정 결과[8] Observation- 헥세인 1㎖ 방울 수를 세 번 측정하여 평균값을 계산하니 55방울이었다. 따라서 헥세인 한 방울의 부피는 일 것이다.- 퍼진 송화가루 가운데 뜬 원형 기름 막을 대각선 방향으로 세 번 측정하니 2.0cm, 2.5cm, 3.0cm가 나왔다.이 세 지름의 평균을 구하고 반지름을 구하면 단분자층의 면적을 구할 수 있다.[9] Result1. 헥세인 한 방울의 부피: ㎖2. 스테아르산 단분자층의 반지름(r):3. 스테아르산 단분자층의 면적(:4. 헥세인 한 방울에 들어 있는 스테아르산의 질량(g):5. 스테아르산의 부피(㎖):(스테아르산의 밀도 = 0.941g/cm3)6. 스테아르산의 길이(H):7. 탄소 1개의 길이(h): cm8. 탄소 1 mol의 부피(V1):9. 아보가드로수의 결정(NA):10. 오차율(%)[10] Discussion아보가드로수의 결정 실험에서는 물 위에 퍼진 송화가루 위에 스테아르산이 퍼지면서 생기는 스테아르산 단분자층(원형 기름 막)의 면적을 구하였다. 이 면적과 스테아르산 탄소 구조를 이용해 아보가드로수의 결정까지 할 수 있었다. 실험에서 발생한 아보가드로수의 오차율은 약 93.26%로 높은 오차를 보였다. 따라서 이 오차가 발생한 원인을 고찰하고, 오차를 줄일 수 있는 방안까지 제안할 것이다.우선, 실험에서 설정했던 가정에서부터 오차가 발생한다. 탄소 원자의 길이를 구할 때 스테아르산의 탄소 원자는 실제로 109.5도의 각을 이루면서 지그재그로 배열하기 때문에 탄소 원자의 정확한 길이를 구할 수가 없다.실험에서 뷰렛으로 측정한 헥세인 1㎖ 방울 수가 정확하지 않을 것이다. 떨어뜨리는 방울의 양이 달라지기 쉬운 스포이드보다는 뷰렛이 조금 더 정밀한 결과를 얻었을 것이라고 추정하였다. 그러나 1㎖ 라는 적은 양의 방울 다시 닫았다.- 항온조의 물을 비커에 채우고, 둥근 바닥 플라스크를 비커의 바닥에 닿지 않을 정도로 넣었다. 이후 최대한 목 부분까지 잠기도록 물을 넣었다.- 가열 교반기를 이용해 MC가 모두 기화할 수 있도록 stir 해주었다.- 둥근 바닥 플라스크의 액체가 모두 기화하였을 때의 온도를 측정했다. (41)- 꺼낸 둥근 바닥 플라스크의 겉에 묻은 물을 최대한 다 닦고, 알루미늄박 뚜껑과 함께 질량을 측정했더니 66.502g이었다.- 플라스크를 깨끗이 씻은 후에 물을 플라스크의 목 끝까지 채워 100㎖ 눈금실린더를 이용해 부피를 측정하였더니 139㎖가 나왔다.# 메니스커스 보정 사용[9] Result1. 빈 플라스크와 알루미늄 뚜껑의 질량(g): 66.085g2. 식힌 후 플라스크와 뚜껑의 질량(g): 66.502g3. 응축된 MC의 질량(g):4. MC가 모두 기화되었을 때의 온도(K):5. 대기압(atm): 1 atm6. 둥근 바닥 플라스크의 부피(㎖): 139㎖7. 액체 시료의 몰 질량(g/mol):M = = 77.28 g/mol8. 오차율(%): 100 % = 9 %[10] Discussion몰 질량 측정 실험에서는 MC의 질량을 직접 측정할 수 없기 때문에 실험 전의 둥근 바닥 플라스크와 알루미늄박의 질량을 측정하고, 실험 후의 둥근 바닥 플라스크와 알루미늄박의 질량을 측정하여 실험 후 질량에서 실험 전 질량을 빼 MC의 질량을 구하였다. 구한 질량과 기체가 모두 기화했을 때의 온도, 부피, 기압, 기체상수를 이용해 MC의 몰 질량까지 계산할 수 있었다. 몰 질량 오차율이 약 9% 정도 발생했기 때문에 그 오차에 대해 고찰해 보았다.우선 둥근 바닥 플라스크의 입구를 알루미늄박으로만 막는 것에서 오차가 발생했다고 판단하였다. 알루미늄박으로 플라스크를 제대로 막지 않으면 플라스크를 가열할 때 내부 압력이 증가하게 된다. 이러면 우리가 생각했던 대기압보다 조금씩 압력이 높아져 MC 기체가 빠져나가거나 주변 공기들이 유입될 가능성이 있기 때문이다. 실험에서 핀

자연과학| 2021.11.18| 19페이지| 2,000원| 조회(138)

화학, 아보가드로, 몰, 몰질량, 아보다로의수

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생활 속의 산, 염기 분석 예비, 결과 레포트

[1] Title: 생활 속의 산-염기 분석[2] Date: 2021년 4월 19일[3] Purpose: 산과 염기의 중화 반응을 이용하여 산이나 염기의 농도를 알아낸다.[4] Reagent & Apparatus· ReagentNameFormulaM.W(g/mol)B.P(℃)M.P(℃)염화수소HCl36.46g/mol-84℃-114℃염화나트륨NaCl58.44g/mol1400℃800.4℃아세트산C2H4O260.052g/mol118℃16℃제산제Mg(OH)258.3197g/mol350℃페놀프탈레인 용액C20H14O4318.089g/mol262.5℃- M.W(Molecular Weight) = 분자량- B.P(Boiling Point) = 끓는점- M.P(melting Point) = 녹는점염화수소: 상온에서 자극적인 냄새가 나는 무색 기체로, 물에 잘 녹는 특징을 가지고 있다. 수용액은 염산이라고 한다. 알코올, 에테르, 벤젠 등에도 잘 녹는다. 천연으로는 화산가스 속에 함유되어 있는 일도 있으며, 공업적으로는 염소와 수소를 반응시켜 만든다.염화나트륨: 염화나트륨을 주성분으로 하는 식용 소금과 순수화학약품으로의 염화나트륨은 구분해야 한다. 천연으로는 바닷물 속에 평균 2.8% 함유되어 있으며, 암염으로 땅 속에 존재하기도 한다. 공업용으로는 캐낸 것을 그대로 사용하나, 식용으로 쓸 때는 재결정시켜 정제한다.아세트산: 메틸과 카복실산이 결합한 구조를 가지고 있다. 부식성이 있는 화합물이고, 눈이나 피부에 닿으면 화상을 일으킨다. 마시거나 증기를 흡입할 경우 내장 기관에 해를 끼칠 수 있다. (실험에서는 6~7% 아세트산인 식초를 사용하였다.)제산제: 산화마그네슘에 이산화탄소를 포함하지 않은 물을 작용시키면 생성된다. 수용액은 알칼리성을 띠어 위산 과다에 사용된다. 물에는 거의 녹지 않는 특징을 가지고 있다.페놀프탈레인 용액: 무색, 무취이며 물에 녹으면 산성을 띤다. 페놀프탈레인은 수용액의 액성에 따라 다양한 색을 지니게 된다. pH가 0 이하인 강산성 조건에서는 오렌로 이동하기 때문이다.) 또한, 단백질을 녹이는 성질이 있어 피부에 묻으면 미끈거린다.수산화 나트륨, 수산화 칼슘, 암모니아, 수산화 칼륨 등이 있다.- 염기 수용액에서 지시약의 색 변화지시약색붉은색 리트머스 종이푸른색BTB 용액파란색메틸 오렌지 용액노란색페놀프탈레인 용액붉은색아레니우스의 산 염기: 스웨덴의 화학자 스반테 아레니우스에 의해 정의된 것으로, 물에 녹아 수용액 상태에서 수소 이온을 내놓는 물질을 아레니우스의 산, 물에 녹아 수용액 상태에서 수산화 이온을 내놓는 물질은 아레니우스의 염기라고 한다. 그러나, 암모니아와 같이 수산화 이온을 포함하지 않는 염기는 설명할 수 없으며, 수용액 상태가 아닌 경우에 적용할 수 없는 한계가 있다.브뢴스테드-로우리의 산 염기 정의: 1923년 덴마크의 화학자 요하네스 니콜라우스 브뢴스테드와 영국의 화학자 토머스 마틴 로우리가 독자적으로 발표한 산과 염기에 관한 정의이다. 산은 양성자(H+)를 주는 물질이며, 염기는 양성자를 받는 물질이라는 이론이다. 아레니우스 산 염기의 한계를 해결할 수 있는 정의이다. 따라서 이전에 아레니우스 산과 염기에 포함되지 않았던 기체 염화 수소와 암모니아의 반응도 산과 염기의 범주에 포함시켰다. 그러나 양성자가 존재하지 않는 산과 염기는 여전히 설명할 수 없다는 한계를 가지고 있다. 브뢴스테드-로우리의 산과 염기 정의에서 양성자의 이동에 의해 산과 염기로 되는 한 쌍의 물질을 짝산, 짝염기라고 한다. 또한 산과 염기는 반응에서의 상대적 개념이므로 한 반응에서는 산으로 작용하는 물질이 다른 반응에서는 염기로 작용할 수 있는데, 이러한 물질을 양쪽성 물질이라고 한다.루이스 산 염기: 브뢴스테드-로우리의 정의로도 설명할 수 없는 산-염기 반응이 발견되었고, 이를 설명하기 위해 도입되었다. 일반적으로 전자쌍을 받는 물질인 전자쌍 받개를 루이스 산으로, 전자쌍을 제공할 수 있는 물질인 전자쌍 주개를 루이스 염기로 정의한다. 루이스 산은 빈 오비탈을 가지고 있기 때문에 루이스 염기로부터 전자쌍을 받 나타내면 다음과 같다.- 중화 반응의 알짜 이온 반응식에서 수소 이온과 수산화 이온의 계수비가 1:1이므로 중화 반응이 완결되려면 두 이온의 몰수가 같아야 한다. 산과 염기 수용액이 모두 1가 산일 때 산 수용액의 몰농도가 M(mol/L), 부피가 V(L)라면 이 용액에 포함된 수소 이온의 몰수는 M x V이다. 또한 염기 수용액의 몰농도가 M’, 부피가 V’일 때 용액에 포함된 수산화 이온의 몰수는 M’ x V’이므로이다.- 중화 반응에서 산과 음이온과 염기의 양이온이 결합하여 생성된 물질을 염이라고 하며, 반응하는 산과 염기의 종류에 따라 다양한 염이 생성된다. 물에 녹지 않는 염을 앙금이라고 한다.- 중화 반응이 일어나면 열이 발생하므로 혼합 용액의 온도가 높아지게 된다. 또, 완전히 중화하는 순간 그 온도는 최고가 되고, 중화점 이후에는 중화 반응이 더 이상 일어나지 않으므로 온도가 낮아지게 된다.- 중화 반응을 이용하는 예로는 산성비로 토질이 나빠지면 염기성 비료로 중화하는 것이나, 생선회를 먹을 때 비린내를 없애기 위해 레몬즙을 짜는 것, 제산제로 속 쓰림을 방지하는 등이 있다.㉣ pH (수소 이온 농도): pH는 산성이나 알칼리성의 정도를 나타내는 수치로서 수소 이온 농도의 지수이다. 수소 이온 농도를 나타내기 위하여 수소 이온 농도의 역수의 상용 대수, 즉, 수소 이온 지수를 표시하며 pH의 기호를 사용하게 된다.- 중성의 pH는 7이다. pH가 7 미만은 산성, 7을 넘으면 알칼리성이라 한다.㉤ 표준 용액, 당량점, 종말점표준용액: 적정에 사용되는 용액으로, 이미 정확한 농도를 알고 있기 때문에, 다른 미지시료 용액 속에 있는 어떤 물질의 농도를 구할 때 표준으로 사용된다. 이번 실험에서는 수산화 나트륨과 염화 수소가 표준 용액을 작용하였다.당량점: 당량점은 중화 반응을 포함한 모든 적정에서 적정 당하는 물질과 적정하는 물질 사이에 양적인 관계를 이론적으로 계산해서 구한 지점을 말한다.- 몰수 = 노말 농도 x 부피(L), 노말 농도 = 당량몰농도: 1M넣어 준 HCl의 부피(L): 25㎖넣어 준 HCl의 몰수(mol, 몰농도 x 부피):NaOH 표준 용액의 몰농도(M): 1M소비된 NaOH의 부피(L): 1) 9.9㎖ 2) 10.0㎖소비된 NaOH의 몰수(mol, 몰농도 x 부피)남은 HCl의 몰수(mol, 제산제의 중화에 쓰임)제산제는 Mg(OH)2이므로 제산제의 몰수(mol): 1) 0.00755 mol 2) 0.0075 mol제산제 중 Mg(OH)2의 질량(g)제산제 속의 Mg(OH)2의 %농도(%, )오차율 – 실제 제산제 Mg(OH)2의 농도는 83.3%이다.[9] Discussion이번 실험은 산(염화 수소)과 염기(수산화 나트륨)의 중화 반응을 이용한 실험이다.1. 오차의 원인에 대해 생각해 본다. 실험에서 오차가 발생한 원인은 종말점으로 정했던 지점이 이론적 중화점과 달랐기 때문일 것이다. 종말점을 이론적 중화점과 딱 맞아떨어지도록 정확하게 정하는 것이 어려웠을 것이라고 판단하였다.2. 표준 용액으로 0.5 M 수산화 나트륨을 사용하면 결과가 어떻게 될지 생각해 본다.표준 용액으로 0.5 M 수산화 나트륨을 사용하면 1L당 몰수가 절반으로 줄어드므로 소비된 수산화 나트륨의 부피가 결국은 두 배 늘어나게 된다.3. 시판되는 제산제의 경우, 왜 직접 적정이 아닌 역적정의 방법을 사용했는지 생각해 본다.이번 실험에서 제산제를 역적정을 통해 적정했던 이유는 직접 적정하는 방법을 선택하면 지시약의 색을 확인하지 못하기 떄문이다. 지시약의 색을 확인하지 못하면 종말점을 찾기 어려워지므로 오차가 커지게 된다, 따라서 역정적의 방법을 사용하는 것이 적절할 것이다.[10] Reference Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1127028&cid=40942&categoryId=32263" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1127028&cid=40942&categoryId=32263 Hyperlin.naver?docId=3379412&cid=47337&categoryId=47337 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5830609&cid=40942&categoryId=32260" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5830609&cid=40942&categoryId=32260 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5783368&cid=40942&categoryId=32251" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5783368&cid=40942&categoryId=32251 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5663131&cid=62802&categoryId=62802" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5663131&cid=62802&categoryId=62802 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1619963&cid=50314&categoryId=50314" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1619963&cid=50314&categoryId=50314 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=607883&cid=42420&categoryId=42420" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=607883&cid=42420&categoryId=42420 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3379416&cid=47337&categoryId=47337" https://terms.naver.com/entry.naver251

자연과학| 2021.11.18| 13페이지| 1,500원| 조회(161)

화학, 산, 염기, 중화반응, 산과염기

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화학 실험 무기 안료의 합성 예비, 결과 레포트

[1] Title: 무기 안료의 합성[2] Date: 2021년 4월 6일[3] Purpose: 안료로 사용되는 착화합물을 합성하고, 우유를 가열해 식초를 넣어 분리한 카세인을 혼합해 그림물감을 만들어 보는 실험을 진행한다. 그리고 이 과정을 통해 원리와 특성에 대해 알아본다.[4] Reagent & Apparatus· ReagentNameFormulaM.W(g/mol)B.P(℃)M.P(℃)Density (g/ml)Calcium chloride(염화칼슘)CaCl2110.98g/mol1935℃772℃2.15g/mlSodium carbonate(탄산 나트륨)Na2CO3105.99g/mol851℃2.54g/mlPotassium ferrocyanide(헥사사이아노철(ll)산 칼륨)K4[Fe(CN)6]368.35g/mol1.85g/mlCobalt chloride(염화 코발트)CoCl2129.839g/mol1049℃726℃3.356g/mlAmmonium iron(lll) sulfate(황산철(lll)암모늄)FeNH4(SO4)2⦁6H2O392.14g/mol1.71g/mlAcetic acid(아세트산)CH3COOH60.052g/mol118℃16℃1.049g/mlCasein- M.W(Molecular Weight) = 분자량- B.P(Boiling Point) = 끓는점- M.P(melting Point) = 녹는점- Density = 밀도1. 염화칼슘: 염소와 칼슘이 반응하여 만들어진 이온성 화합물이다. 염화칼슘은 탄산칼슘과 묽은 염산을 반응시키면 얻을 수 있다. 겨울철 눈 위에 제설제로 염화칼슘을 뿌리면 그 주변의 습기를 흡수하여 녹게되는데, 녹으면서 내놓는 열이 주변의 눈을 다시 녹인다.2. 탄산나트륨: 탄산의 나트륨염으로 보통 소다 또는 탄산소다라고도 부른다. 유리, 비누 등의 제조원료로 사용되며, 알칼리로서 종이 제조 등에 사용되기도 한다.3.: 헥사사이아노철(ll)산 칼륨: 황혈칼륨 또는 황혈염이라고도 하고, 물, 아세톤에는 녹지만 에탄올이나 에테르에는 녹지 않는 얻을 수 있다. 안료로 사용하는 재질의 색을 바꾸거나 보호하는 역할을 한다.7. 황산철(lll)암모늄: 황산철(ll)암모늄을 장시간 가열하면 황산철(lll)암모늄이 된다.8. 결합제: 안료가 재질에 단단히 달라붙도록 해주는 역할이며, 재질의 부식을 막는 역할을 한다.· Apparatus: 막자, 막자사발, 거름종이, 유리막대, 깔때기, 시험관, 비커, 전자저울, 뷰흐너 깔때기, 감압 플라스크, 약수저, 증발 접시, 항온조, 눈금실린더[5] Theory㉠ 안료: 물질에 색을 발현시키는 색소이다. 안료는 액체 또는 고체 결합체와 혼합하여 사용하는데, 안료로 사용되는 화합물이 빛을 흡수하면 보색에 해당하는 색깔이 나타난다. 안료는 자연에 존재하는 원료를 그대로 사용하는 광물성 안료와 화학적인 과정을 거쳐 만든 화학 안료로 구분한다. 때에 따라서 색깔로 구분하기도 한다.㉠ 무기안료: 무기안료는 화학적으로 무기질인 안료를 가리키는데, 고대 도자기의 유약이나 동물의 벽화에서 볼 수 있듯이 오랜 옛날부터 이용되어왔다.천연광물을 그대로 또는 천연광물을 가공, 분쇄하여 만드는 것과 아연, 타이타늄, 납, 철, 구리, 크로뮴 등의 금속화합물을 원료로 하여 만드는 것이 있다. 유기안료에 비해 내광성, 내열성이 양호하고 유기용제에 녹지 않으며 인쇄잉크, 회화용 크레용, 고무, 통신기계, 건축재료, 합성수지 등의 원료로 사용된다. 유기안료에 비해 일반적으로 불투명하고 농도도 불충분하지만, 내광성과 내열성이 좋고 유기용제에 녹지 않는다. 또, 가격이 저렴해 사용량이 많다.여러 가지의 종류가 있으며 색에 따라 나누면, 백색안료(산화아연, 산화타이타늄, 실버화이트), 적색안료(벵갈라, 버밀리온, 카드뮴레드), 황색안료(크롬옐로, 황토, 카드뮴옐로), 녹색안료(에메랄드녹, 산화크로뮴녹), 청색안료(프러시안블루, 코발트청), 자색안료, 흑색안료(카본블랙, 철흑), 투명성 백색안료(실리카백, 알루미나백, 백토, 탄산칼슘) 등이 있다.㉡ 유기안료: 유기화합물을 주체로 하는 안료로, 물에 뷸용성인나게 된다.- 화학 반응식㉤ 착화합물(배위 화합물): 착화합물은 착이온을 포함하는 물질을 말한다. 착화합물은 중심 금속 이온에 리간드가 결합하여 이룬 착이온이 반드시 있는데, 전형금속 원소나 전이금속 원소나 모두 착이온을 만들 수 있다. 오비탈이 많은 금속 이온에 리간드의 고립전자쌍이 배위결합을 통해 형성된다. 전이금속 원소가 만든 착화합물은 제각기 독특한 색을 나타낼 뿐만 아니라 흔히 자성이 있으며, 촉매나 체내의 중금속을 제거하기 위해 사용하는 등 매우 요긴하게 이용된다. 착화합물을 이루고 있는 착이온이 전이금속인 경우 독특한 색이 나타나는 이유는 그 이온이 흡수하는 빛의 파장이 가시광선 영역이기 때문이다. 그리고 흡수하는 빛의 파장은 중심 금속이 같을지라도 리간드에 따라 달라진다.- 배위결합: 비공유 전자쌍을 지니고 있는 분자나 이온이 전자쌍을 제공하는 결합니다. 배위라는 용어는 공간적인 배치를 나타내는 말이다. 배위 결합을 하기 위해서는 비공유 전자쌍을 가진 분자나 이온이, 비어 있는 오비탈을 지닌 원자, 분자, 이온 등과 만나야 한다. 예시로 암모늄 이온의 형성 과정이 있다. 암모니아 분자는 비공유 전자쌍을 한 쌍 지니고 있다. 수소 이온은 비어 있는 1s 오비탈을 지니고 있다. 이 두 입자가 만나면 암모니아 분자의 질소 원자가 비공유 전자쌍을 수소 이온에게 제공하고 이 전자쌍을 공유하여 결합이 형성된다.배위 결합은 전이 금속 화합물에서 흔히 볼 수 있다. 전자쌍을 제공하는 분자나 이온이 전이 금속 이온과 배위 결합하여 거대한 이온을 형성하는데, 이것을 착이온이라고 한다. 전이 금속은 보통 2개, 4개, 6개의 분자나 이온과 착이온을 형성하는데, 전이 금속을 중심으로 공간적으로 배위하여 직선형, 정사면체, 평면사각형, 정팔면체 등의 기하학적인 구조의 화합물을 만든다. 이때 전이 금속 이온과 배위 결합을 하고 있는 이온은 공유 결합과 같은 성격을 지니므로 수용액 속에서도 그 결합이 끊어지지 않는다. 하지만 금속 이온과 이온 결합을 하고 있는 이온은 수용0.2g CoCl2CoFe(CN)6회녹색K4[Fe(CN)6] + CoCl2 → CoFe(CN)6 + 2K2ClA: 0.2g NH4Fe(SO4)2․6H2OB: 0.2g Na2CO3Fe(OH)3갈색NH4Fe(SO4)2․6H2O + Na2CO3 → Fe(OH)3 + HCN + 2NaSO4 + 6H2OA: 0.2g NH4Fe(SO4)2․6H2OB: 0.2g K4[Fe(CN)6]KFe2(CN)6파란색NH4Fe(SO4)2․6H2O + K4[Fe(CN)6] →KFe2(CN)6 + K3NH4(SO4)2⦁6H2OA: 0.2g CoCl2B: 0.2g Na2CO3CoCO3보라색CoCl2 + Na2CO3 → CoCO3 + 2NaCl실험 ㉡ 카세인의 분리카세인이 침전되는 과정- 항온조에서 가열한 우유에 아세트산이 첨가되어 있는 식초를 첨가하게 되면 우유에 고체 앙금이 생긴다. 이것이 카세인으로, 여과 장치를 사용하여 거르면 카세인을 얻어낼 수 있다.- 실험에서 얻은 카세인이므로 실험에서 얻은 카세인은 이다.실험 ㉢ 그림 물감 제조그림 물감이 만들어지는 과정- 증발 접시에 카세인과 합성한 안료를 적당한 비율로 넣고, 증류수를 넣어 섞으면 그림 물감이 만들어진다.[10] Discussion합성된 안료에 카세인을 섞으니 안료의 색이 의도와는 달리 옅어지는 것을 관찰할 수 있었다. 따라서 얻고자 하는 안료의 색보다 더 옅은 그림 물감을 만들 수 있음을 알고 그림 물감을 제조해야 원하는 색을 얻을 수 있을 것이라고 판단하였다.또한, 카세인을 얻어 무게를 측정하는 실험에서 오차가 발생하였다. 두 번째 거름종이의 무게를 포함한 카세인의 무게를 잴 때 영점을 맞추지 않고 재어 0.010g이 빠진 채로 측정되었다. 이 무게가 실험에서 직접적인 영향을 미친 것은 아니지만, 유의해야 할 점이다.[11] Reference Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1127042&cid=40942&categoryId=32260" https://terms.a5%a8potassium-ferrocyanide/ Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5827599&cid=62802&categoryId=62802" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5827599&cid=62802&categoryId=62802https://terms.naver.com/entry.naver?docId=2322971&cid=60227&categoryId=60227https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1148863&cid=40942&categoryId=32315 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1094594&cid=40942&categoryId=32392" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1094594&cid=40942&categoryId=32392 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1222906&cid=40942&categoryId=32403" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1222906&cid=40942&categoryId=32403 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1132145&cid=40942&categoryId=32271" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1132145&cid=40942&categoryId=32271 Hyperlink "http://www.hwasungpoc.com/bbs/board.php?bo_table=sub02_02&wr_id=15&page=" http://www.hwasungpoc.com/bbs/board.php?bo_table=sub02_02&wr_id=15&pag7

자연과학| 2021.11.18| 13페이지| 2,000원| 조회(200)

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크로마토그래피 예비, 결과 레포트

[1] Title: 크로마토그래피[2] Date: 2021년 5월 6일[3] Purpose: 크로마토그래피로 색소 및 혼합물을 분리하는 실험을 통해 크로마토그래피의 작동 원리와 전개율을 이해하고, 분자의 극성을 알아본다.[4] Reagent & Apparatus· ReagentNameFormulaM.W(g/mol)B.P(℃)M.P(℃)Density (g/ml)Yellow, Blue, Red 색소 및 혼합색소NaCl 수용액(0.1 % w/v)NaCl58.44g/mol1400℃800.4℃2.16g/mlNameFormulaM.W(g/mol)B.P(℃)M.P(℃)Density (g/cm3)헥세인C6H1486.18g/mol69℃-95℃0.6548g/cm3에틸아세테이트C4H8O288.12g/mol77℃-83.6℃0.9002g/cm34-메톡시페놀C7H8O2124.2g/mol243℃57℃1.6g/cm31,4-다이메톡시벤젠C8H10O2138.1638g/mol213℃54~56℃1.035g/cm34-메틸아니솔C8H10O122.1644 g/mol174℃-32℃0.969 g/mL1. 염화나트륨나트륨과 염소의 화합물로, 염화나트륨을 주성분으로 하는 식용 소금과 순수화학약품으로서의 염화나트륨은 구분해야 한다. 천연으로는 바닷물 속에 평균 2.8 % 함유되어 있으며, 암염으로 땅 속에도 존재한다. 알코올에는 잘 녹지 않는다.2. 헥세인: sp3 혼성궤도를 가지는 탄소 여섯 개가 일렬로 결합한 형태이며, 가지가 없는 비극성 포화 탄화수소를 n-헥세인이라 부르며, 가연성이 높은 무색 액체 화합물이다. 반응성이 거의 없고, 끓는 점이 낮으며, 비교적 안정하여 유기반응 후 화합물의 분리 정제 시 비극성 용매로 유용하게 사용된다.3. 에틸 아세테이트: 에틸 아세테이트는 에탄올과 아세트산에서 얻어진 유기화합물이다. 흡입 시 사람에게 호흡기 자극을 일으키며, 낮은 증기 농도에서 두통, 기침, 어지럼증, 졸음, 숨가쁨을 일으킬 수 있다. 고농도에서는 무감각 및 무의식을 동반한 마취 효과를 야기할 수 있 마틴과 리처드 로렌스 밀링턴싱이 1952년 노벨 화학상을 수상하게 되었다. 이들의 이론을 바탕으로 종이, 기체, 액체 등 다양한 매개를 이용한 크로마토그래피법이 개발되었다.크로마토그래피는 기본적으로 액체, 기체 등의 시료를 이동시키는 이동상과 종이, 합성수지 등으로 이루어진 관 속에 또는 고체 판 위에 고정된 고정상으로 이루어져 있다. 혼합물이 이동상에 녹은 상태로 고정상을 통과할 때 고정상과 혼합물 사이의 다양한 결합 등에 의해 혼합물을 이루고 있는 물질들의 이동시간이 달라지는 것을 이용하여 각 물질을 분리한다. 혼합물질이 이동상에 녹은 상태로 고정상의 처음 부분에 있다가, 이동상이 고정상을 따라서 움직이게 된다. 이때 혼합물질이 이동상을 따라 고정상 위로 움직이게 되는데, 혼합물 속에 존재하는 각 물질의 성질과 결합 등에 따라 이동속도가 다르게 되고, 최종적으로 시작점에서의 이동거리가 달라지므로 혼합물 속의 물질을 분리할 수 있게 되는 것이다. 이동상이 기체면 기체 크로마토그래피, 액체면 액체 크로마토그래피라고 부른다.크로마토그래피는 판 크로마토그래피(PC, TLC)와 분리관 크로마토그래피(LC, GC, GPC)가 있다.판 크로마토그래피 중 종이 크로마토그래피(PC)는 종이 분배 크로마토그래피라고도 하며, 흡착물질로는 거름종이(셀룰로스)를 사용한다. 보통 직사각형으로 자른 거름종이의 한쪽 끝에 시료를 놓고 전개제가 되는 용매의 모세관 현상을 이용하여 스며들게 한다. 전개제가 스며듦에 따라 시료 중의 각 성분도 이동하는데, 이때의 각종 성분은 그 이동속도가 다르기 때문에 시간 경과와 더불어 분리된다. 전개액이 시료 반점의 아래쪽에서 거름종이를 적시도록 해야 한다. 종이 크로마토그래피는 조작이 간단하며 특별한 장치도 필요 없고 분석을 값싸게 할 수 있는 것이 특징이다. 셀룰로스는 -OH 작용기를 많이 가지고 있어서 극성 화합물과 강한 상호작용을 한다. 따라서 무극성 용매가 이동상일 경우, 극성 화합물 시료는 느리게 이동하므로 낮은 값을 나타낸다. 반대로 무극분자 사이의 인력이 더 크게 작용해 분자를 분리하는 데 에너지가 더 많이 필요하기 때문이다. 또한, 극성 물질은 물에 잘 용해되고, 무극성 물질은 용해되지 않는다. 무극성 물질은 전기장에 반응하는 극성 물질과는 달리 전기장 하에서 크게 반응하지 않는다.전기 쌍극자 모멘트라고도 불리는 쌍극자 모멘트는 어떤 계 안에서 양전하와 음전하가 분리된 정도를 나타내는 벡터 값으로써, 계의 극성을 나타내는 척도로 쓰인다. 전기음성도가 다른 두 원자가 공유결합을 만들면, 전자가 균등하게 분포될 수 없기에 쌍극자 모멘트가 생긴다. 다원자 분자에서는 화학결합을 만드는 인접한 원자 쌍 사이의 쌍극자 모멘트를 모두 더한 벡터 합이 전체 쌍극자 모멘트가 된다. 즉, 개별 공유 결합에 해당하는 쌍극자 모멘트를 모두 더한 벡터 합이 0이면 무극성 분자이고, 0이 아니면 극성 분자이다.-> 첫 번째와 마지막 결합은 벡터 합이 0이므로 무극성 분자이다.㉢ 전개율 : 크로마토그래피의 결과를 정량적으로 분석하기 위해서는 용매가 움직인 거리와 성분 물질이 움직인 거리를 측정한 뒤, 그 비를 낸다. 이를 값이라고 하며, 이것은 물질에 따라서 고유한 값을 나타낸다.Figure 17의 물체 a의 는 이므로 0.4이다.㉣ Polar surface area(PSA): 어떤 분자에서 극성 원자들의 표면적을 모두 더한 값을 PSA라고 하는데, 얼마나 많은 극성 영역이 분자 표면에 노출되어 있는지를 나타내는 지표이다.[6] Procedure- ㉠ 색소의 전개- ㉡ 화학 혼합물의 분리[7] 주의 사항1. 전개시킬 때 시료를 찍은 점이 전개액에 담기지 않도록 한다.2. 크로마토그래피 종이와 TLC 판에 선을 표시할 때는 반드시 연필로 한다.3. 점을 찍을 대 점이 다른 시료와 겹치지 않도록 하고, 번지지 않도록 주의한다.4. 선을 강하게 그으면 TLC 판의 실리카젤이 벗겨질 수 있으니 유의한다.5. TLC 실험에서 전개 도중 판으로부터 용매가 증발하지 않도록 해야 한다.[8] Observation㉠ 색소의 전개크로값이 가장 작다. 따라서 시료 1번이 4-메톡시페놀(4-Methoxyphenol)이고, 그 다음 값이 작은 시료 3번이 1,4-다이메톡시벤젠(1,4-Dimethoxybenzene), 시료 2번이 4-메틸아니솔(4-Methylanisole)이다.즉, 시료 1: 4-메톡시페놀(4-Methoxyphenol), 시료 2: 4-메틸아니솔(4-Methylanisole), 시료 3: 1,4-다이메톡시벤젠(1,4-Dimethoxybenzene)이다.3. 혼합 용액 안에 들어 있는 시료가 무엇인지 값을 통해 결정한다.혼합 용액 안에는 값이 각각 4(1)은 0.167, 4(2)는 0.833이므로 값이 같은 시료 1번과 시료 2번이 혼합된 용액이다. 따라서 혼합 용액 안에 들어 있는 시료는 4-메톡시페놀(4-Methoxyphenol)과 4-메틸아니솔(4-Methylanisole)이다.[10] Discussion1. 전개액의 비율을 바꾸면 결과가 어떻게 바뀔까 예상해보기 (EA : Hex = 9 : 1)에틸 아세테이트는 극성의 카복실기를 가지지만, 에톡시기를 가지고 있어 극성의 성질이 감소하므로 물에는 섞이지 않으나 무극성 물질이지만 헥세인과는 잘 섞이게 된다. 위 실험에서는 에틸 아세테이트와 헥세인을 1 : 9 비율로 섞어 무극성 성질이 더 강한 용매를 만들었다. 그렇기 때문에 극성 화합물에서는 시료가 느리게 이동하기 때문에 PSA 값이 클수록 시료의 값이 작아지게 되는 것이다.전개액의 비율을 바꿔 에틸 아세테이트와 헥세인을 9 : 1 비율로 섞게 되면 극성 성질이 더 강한 용매가 되기 때문에 극성 화합물 시료에서 빠르게 움직이게 된다. 따라서 이번 실험 결과와는 반대로 PSA 값이 클수록 시료의 값이 커지게 될 것이라고 예상한다.2. 세 물질의 극성도 차이의 원인 생각해보기 (4-Methoxyphenol, 1,4-Dimethoxybenzene, 4-Methylanisole)세 물질의 극성도는 양쪽의 메톡시기에 의해 결정된다. 따라서 세 물질은 메톡시기의 극성과 수소결합에 의해 ryId=60228 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=6123811&cid=60409&categoryId=67305" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=6123811&cid=60409&categoryId=673051,4-Dimethoxybenzene Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4351636&cid=60228&categoryId=60228" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4351636&cid=60228&categoryId=602284-Methylanisole Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4772755&cid=60228&categoryId=60228" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4772755&cid=60228&categoryId=60228https://www.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_KR_CB0327875.htm크로마토그래피 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1151105&cid=40942&categoryId=32254" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1151105&cid=40942&categoryId=32254 Hyperlink "https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%96%87%EC%9D%80%EC%B8%B5_%ED%81%AC%EB%A1%9C%EB%A7%88%ED%86%A0%EA%B7%B8%EB%9E%98%ED%94%BC" https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%96%87%EC%9D%80%EC%B8%B5_%ED%81%AC%EB%A1%9C%EB%2

자연과학| 2021.11.18| 20페이지| 2,000원| 조회(260)

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카페인의 추출과 분리 예비, 결과 레포트

[1] Title: 카페인의 추출과 분리[2] Date: 2021년 5월 22일[3] Purpose: 화합물의 분리와 정제에 사용되는 추출법을 이용해서 홍차 잎으로부터 카페인을 추출하고 TLC를 통해 추출된 카페인을 확인한다.[4] Reagent & Apparatus· ReagentNameFormulaM.W(g/mol)B.P(℃)M.P(℃)Density (g/mL)염화 메틸렌CH2Cl284.93g/mol39.6℃-96.7℃1.327g/mL탄산 칼슘CaCO3100.087g/mol825℃2.71g/mL염화 소듐NaCl58.44g/mol1413℃801℃2.165g/mL황산 소듐Na2SO4142.04g/mol1429℃884℃2.66g/mL카페인C3H10N4O2194.19g/mol235℃1.23g/mL메탄올CH3OH32.04g/mol64.7℃-97℃0.7918g/mL- M.W(Molecular Weight) = 분자량- B.P(Boiling Point) = 끓는점- M.P(melting Point) = 녹는점- Density = 밀도1. 염화 메틸렌: 무색의 액체로 달콤하고 침투성이 강하며 에테르 냄새가 난다. 고온에 노출될 경우 불연성 물질로 인해 유독성 염화물가스가 방출될 수 있으며 증기가 고농도의 경우 마약이다. 또한, 솔벤트 및 페인트 제거제로 사용된다. 염화 메틸렌 분자는 2개의 수소 원자, 1개의 탄소 원자 그리고 2개의 염소 원자로 구성되어 총 5개의 원자로 형성된다. 염화 메틸렌 분자에는 총 4개의 화학 결합이 있으며, 이는 2개의 비수소 결합으로 구성되어 있다.2. 탄산 칼슘: 탄산 칼슘은 칼슘 이온과 탄산 이온으로 이루어진 이온 화합물이다. 이 화합물은 암석을 이루는 주성분으로 결정형으로 존재하게 되는데, 칼사이트와 아라고나이트가 대부분을 차지한다. 칼사이트 결정 구조에서는 한 개의 칼슘 원자가 여섯 개의 산소 원자와 배위 결합을 형성한다. 아라고나이트의 경우, 한 개의 칼슘 원자가 아홉 개의 산소 원자와 배위 결합을 형성한다.탄산 칼슘은 진주와 조개결합, 2개의 이중 결합, 5개의 방향족 결합, 1개의 5원자 고리, 1개의 6원자 고리, 1개의 9원자 고리, 1개의 요소 유도체, 1개의 이미드 그리고 1개의 이미다졸로 구성되어 있다.6. 메탄올: 메틸 알코올이라고 부르기도 하며, 나무로부터 많이 얻어진다고 하여 목정이라고도 한다. 알코올 중에서 가장 간단한 구조로 되어 있다. 물보다 가볍고, 무색의 가연성이 있는 극성을 띠는 액체이며, 맛과 냄새는 에탄올과 비슷하다.구조적으로 메틸기와 하이드록실기가 공유 결합한 형태를 가지고 있다. 하이드록실기의 산소는 결합한 탄소와 수소보다 전기 음성도가 강하여 전자를 산소 쪽으로 당기는 성질을 나타낸다. 이에 따라 메탄올의 산소와 수소는 부분 양성 전하를 띠며, 산소는 부분 음성 전하를 띠게 된다. 이 이유로 메탄올은 극성을 가지며, 쌍극자 모멘트 값이 1.70이다. 메탄올의 산소는 주위에 있는 메탄올 하이드록실기의 수소와 수소 결합을 한다.메탄올 액체를 삼키거나 토할 때 폐로 들이마시게 되는 결과를 가져올 수 있고, 소량을 마실 경우에도 시력을 상실할 수 있으니 유의해야 한다.· Apparatus: 홍차 티백 2개, 가열 교반기, 50㎖ 눈금 실린더, 테프론 테이프, TLC, 비커, 이쑤시개, 둥근 바닥 플라스크, 깔때기, UV램프, 삼각 플라스크, 핀셋, 거름종이, 유리막대, 온도계, 링 클램프, 분별 깔때기, 분별 깔때기 마개, 뷰흐너 깔때기, 250㎖ 감압 플라스크, 스탠드, 전자 저울, 약수저, 시약지, 코르크 받침대, 리드링, 50㎖ 바이알, 면장갑, 비닐장갑1. 링 클램프: 분별 깔때기를 고정할 때 사용하였다.2. 분별 깔때기: 여러 성분이 섞여 있는 임의의 용액 속에서 원하는 물질을 추출할 때 사용하는 도구로, 성분을 포함한 용액과 섞이지 않으면서 원하는 물질을 잘 녹이는 용매를 이용하여 원하는 물질을 추출할 때 사용된다. 추출 용매를 선택할 때는 추출하고자 하는 물질에 대한 용해도가 크고 성분을 포함하고 있는 원 용매에 대한 용해도가 작은 것이 좋다. 다른 화합물은 모두 흘러나올 것이다. 고체상에 원하는 화합물이 남는 경우에는 추가 단계를 거쳐서 원하는 화합물을 고정상으로부터 분리하여 적절한 용매로 씻어주어 화합물을 얻는다. 이때 고체상을 정지상이라고 하고, 흘려주는 용액을 이동상이라고 한다. 양이온 교환수지와 음이온 교환수지도 고체상 추출의 한 예이다. 양이온 교환수지의 경우에는 양이온 화합물과 친화도가 높은 음이온을 가지는 설폰산이나 카복실산과 같은 작용기가 있는 교환수지를 사용한다. 음이온 교환수지의 경우에는 음이온과 친화도가 높은 4차 암모늄과 같은 양이온을 가지는 교환수지를 사용한다.4. 산-염기 추출액체-액체 추출 방법 중 하나이며 산 또는 염기 화합물의 분리를 위해 사용하는 방법이다. 알칼로이드와 같은 천연물의 분리 시 사용되나, 유사한 산이나 염기를 분리할 수는 없다.㉡ 에멀션: 액체가 다른 액체에 작은 방울처럼 퍼져있는 용액으로, 한 액체 속에 이와 섞이지 않는 다른 액체가 콜로이드 입자 또는 그보다 더 큰 입자로 분산되어 있는 상태를 말한다. 용매와 용질에 따라 다른 종류의 에멀션을 형성한다. 에멀션은 연속상과 분산상의 경계에서 빛의 산란이 일어나기 때문에 우리 눈에 뿌옇게 보인다. 빛의 산란은 입자의 크기가 입사광의 파장의 1/4보다 클 때 일어난다. 가시광선 영역의 빛은 390 – 750 nm의 파장을 갖기 때문에, 에멀션의 방울 크기가 100 nm이하인 경우 빛은 산란 없이 에멀션을 통과한다. 에멀션이 자발적으로 생성되는 경우는 극히 드물다. 대부분 흔들기, 젓기, 균질화, 또는 초음파에 노출시키기 등 외부의 기계적 수단을 통해 에너지를 가함으로써 형성할 수 있다. 에멀션에 가벼운 충격을 주거나 전해질 등을 가하여 두 용액의 극성 차이를 크게 만들어주면 에멀션을 줄일 수 있다.에멀션은 기본적으로 불안정하기 때문에 안정한 상태로 돌아가려는 성질을 보인다. 따라서 에멀션의 안전성이란, 시간에 따라 성질이 변화하는 것에 저항하는 능력을 의미한다. 에멀션의 불안정 상태는 네 가지 종류가 있 짠다.감압기를 이용해 홍차 티백 우려낸 물을 거른다.거른 용액을 분별 깔때기에 넣고 식히는 과정이다.분별 깔때기에 염화 메틸렌과 포화 염화 소듐을 넣고 분별 깔때기의 마개를 막은 후 골고루 흔들어 가스를 뺀다.-> 가스가 빠지는 소리가 들린다.분별 깔때기를 스탠드에 세우고, 용액이 잘 분리된 후에 아래쪽의 염화 메틸렌 용액을 비커에 받아내는 과정이다.위 과정과 이 과정을 2번 반복하였다.염화 메틸렌 용액에 건조제인 황산 소듐을 넣고 잘 흔들어 주었다.둥근 바닥 플라스크의 무게를 측정하였더니 67.459 g이었다.깔때기를 사용하여 건조제를 걸러 주었다.걸러준 용액을 TLC판에 찍어준다.둥근 바닥 플라스크에 담긴 용액을 Evaporation 해주었다.둥근 바닥 플라스크의 무게를 측정하니, 67.505 g이었다.순수한 카페인을 TLC에 찍은 후, 바이알에 전개액을 넣고 전개시켰다.UV램프 아래에서 본 TLC판이다.[9] Result1. 추출한 카페인의 색: 무색2. 수득한 카페인의 무게:3. TLC 결과 사진 첨부 및 값 계산추출한 카페인홍차순수한 카페인용매가 이동한 거리(cm)2.9 cm시료가 이동한 거리(cm)1.4 cm1.4 cm1.55 cm값[10] Discussion1. 홍차 잎에는 카페인 말고도 여러 가지 성분이 포함되어 있다. 실험에서 어떤 방법으로 다음 물질들이 제거되었는지 생각해 본다. (셀룰로스, 타닌, 사포닌, 단백질, 색소)홍차 잎에는 카페인 이외에 셀룰로스, 타닌, 사포닌, 단백질, 색소 등 여러 가지 성분이 포함되어 있다. 위 카페인 추출과 분리 실험에서는 카페인을 필요로 하므로 카페인 이외의 성분은 제거되어야 정확하다. 셀룰로스는 식물 잎의 세포벽을 구성하는 성분이다. 탄산 칼슘을 이용하면 이 셀룰로스를 파괴하여 카페인을 나오게 할 수 있다. 또, 타닌과 단백질은 상호 작용이 활발하므로 타닌과 단백질의 결합으로 침전시킬 수 있다. 셀룰로스 파괴 후, 셀룰로스와 단백질, 타닌은 감압기를 이용하여 거를 때 거름 종이 위로 걸려졌을 것이다. egoryId=32099 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=6171274&cid=67725&categoryId=67725" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=6171274&cid=67725&categoryId=67725황산 소듐 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1155639&cid=40942&categoryId=32260" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1155639&cid=40942&categoryId=32260카페인 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4352366&cid=60228&categoryId=60228" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4352366&cid=60228&categoryId=60228 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1149136&cid=40942&categoryId=32822" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1149136&cid=40942&categoryId=32822메탄올 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5662920&cid=62802&categoryId=62802" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5662920&cid=62802&categoryId=62802 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.naver?docId=6124215&cid=60409&categoryId=67305" https://terms.naver.com/entry.naver?docId=6124215&cid=602

자연과학| 2021.11.18| 18페이지| 2,000원| 조회(362)

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