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유리세공법_일반화학레포트

실험날짜실험 조실험 제목유리세공법실험목적화학 실험에 쓰이는 간단한 장치들은 스스로 만들어서 사용한다. 이 실험에서는 유리관을 자르고 구부리고 가늘게 뽑는 일 과 같이 간단한 기구를 만드는 법을 실습하게 된다.시약 및 기구유리관(φ 6mm)고무마개가스버너보오라(borer)쇠그물 또는 석면판세모줄(file)핀셋실험 이론1.결정성고체와 비결정성고체1)결정성고체원자, 분자, 이온 등이 특별한 모양으로 견고하고 넓은 규칙성을 가진 고체이다. 성질파악이 용이하고, 일정한 온도와 압력 상의 변화가 가능하다.2)비결정성고체구조가 결정화되어 있지 않은 고체, 무정형 고체라고도 한다. 원자들이 규칙적인 3차원배열을 하지 않는다. 규칙성이 없어서 성질파악이 힘들고, 일관성이 없다. 비결정성 고체는 일정한 녹는점이 없다. 넓은 온도범위에서 점차 액체로 변하며 비결정성 고체의 예로는, 아교, 유리, 엿, 아스팔트, 고무, 플라스틱 등이 있다.2.유리의 성질유리란 고체처럼 보이는 물질을 말하지만 사실은 과냉각된 액체이다. 즉, 유리는 정상적인 어는 점에서 고체상이 석출되지 않고 더욱 냉각된 액체이다. 점성이 매우 높기 때문에 유리는 고체에 해당하는 몇 가지 성질을 갖고 있다. 그러나 유리와 진짜 고체 사이에은 중요한 차이가 있다.1)유리의 균열은 여러 방향으로 나타나며 파편 모양도 여러가지이다. 결정성 고체와 반대이다. 즉 어떤 일정한 방향으로만 깨지며, 이에 따라 깨진 면은 곡면이 아니다.2) 진짜 고체를 가열하면 어떤 특정 온도에서 녹지만 유리를 가열하면 점성이 낮아져 액체의 성질을 가진 물질이 되지만, 고체에서 액체로 되는 명확한 변화점이 없다.3.유리의 종류두번째 특징은 유리를 취급하는데 있어서 매우 중요하다. 그 이유는 유리가 플라스틱의 성질을 가지며 원하는 모양으로 성형하거나, 부풀리거나 또는 구부릴 수 있는 온도의 범위가 있기 때문이다. 현재 상용되는 유리에는 세 가지 부류(소다유리, 보로실리카유리, 용융실리카유리)가 있다.유리를 급히 가열 또는 냉각시키면 팽창이나 수축을 쉽게 할 수 없을 때네는 산산이 깨진다. 그러나 용융실리카는 다른 물질보다 열적 충격에 매우 강하다.이 실험에서는 소다 유리로 만든 유리관을 사용한다. 소다 유리를 쓰면 분젠 버너의 불꽃으로 산단한 조작을 실시할 수 있다. 그러나 보로실리카 유리를 연화할 만큼 뜨거운 불꽃을 얻으려면 기체-산소 혼합물을 연소하는 토치가 있어야 한다. 순수한 실리카유리를 사용할 때에는 산소-소수 혼합기체의 연소에서 얻는 매우 뜨거운 불꽃이 필요하다.3.유리전이온도(Tg)상태의 변화를 전이라고 하며, 결정상, 액체상 및 기체상으로 되어 있는 결정성 저분자 물질의 경우 용융과 비등의 두가지 전이가 존재한다. 이외에 한 결정구조로부터 다른 결정구조로 변하는 결정-결정 전이가 존재한다. 고분자 물질은 저분자 물질과 달리 높은 분자량으로 인하여 기체 상태로 되지 못한다. 결정 고분자 물질은 결정이 녹는 용융현상이 나타나나 비결정성 고분자 물질은 낮은 온도에서 비 결정성 유리와 같은 상태로 있으며 온도가 올라가면 점성의 유체로 변한다.이와 같이 유리상태에서 점성의 유체를 변하는 전이를 유리-고무 전이 또는 유리전이라 한다. 유리전이 온도는 어떤 고분자를 실제 사용하고자 할 중요한 요소 중 하나이며 비결정 고분자 또는 결정성 고분자의 비결정성영역에 있어서 segment가 짧은 거리를 이동하는 Micro-Brown motion 이 보이기 시작하는 온도를 말한다. 이 경우 polymer자체는 움직이지 않는다. Polymer는 Tg를 기준으로 이하에서는 glassy한 상태, 이상에서는 rubbery한 상태를 보인다. 또한 Tg에서 온도에 따른 부피 변화율이 급격히 증가한다.4.분젠버너1855년 독일의 R.W.분젠에 의해 발명된 이래 각종 버너의 기본이 되었으며, 분젠등 또는 간단히 버너라고도 한다. 고무관으로 유도한 가스를 높이가 10cm인 금속제 원통의 작은 구멍에서 분출시켜, 그 분근의 압력이 내려가는 것을 이용해 공기구멍에서 공기를 빨아들여 가스를 혼합하게 한다.기체의 공급은 불꽃의 높이가 약 10cm정도 되도록 조절되어야 하며 기체-공기 혼합물의 조성은 불꽃에 두 부분의 빛이 나타나도록 조절되어야 한다. 과량의 공기는 불꽃의 온도를 강화시키거나 또는 불꽃의 공기를 꺼져버리게 한다. 적당히 가온된 불꽃을 사용하도록 한다. 불꽃 분사기로 버너의 끝을 바꾸어 줌으로서 유리각의 가열범위가 잔의 세로방향으로 넓은 부분에 충분히 불꽃이 퍼지도록 한다.주의사항버너를 켤 때 성냥 또는 라이터를 먼저 켜서 버너 노즐에 대고 난 후 가스를 켜서 불을 붙인다.버너의 불꽃은 사람또는 다른 기구를 향하지 않게 한다.달굼 연마를 진행할 때 유리에 화상을 입지 않도록 조심한다유리관의 거친 부분은 다칠 위험이 있으므로 무디게 만든다.실험방법1. 유리관 자르기① 유리관이나 막대는 세공하기 전에 깨끗이 씻어 완전히 건조시킨다.② 지급된 유리관을 30cm와 40cm로 자른다.③ 금을 그은 반대쪽에 양손의 엄지손가락을 대고 양끝을 양손으로 잡아당기듯 하여 깨끗이 자른다.2. 유리관 다듬기① 위에서 자른 유리관은 끝부분이 매우 날카롭다.② 불꽃 중앙 윗 부분에서 유리관 끝을 서서히 가열한다.③ 너무 오래 가열하면 유리관 끝이 좁아지므로 적당히 가열한다.3. 유리관 구부리기①유리관을 수평으로 잡고 구부릴 부분을 불꽃의 가장 뜨거운 부분에 넣는다.②유리관을 천천히 회전시키면서 골고루 가열하고 가열된 부분이 부드럽게 되었을 때 불꽃에서 꺼내 조금 식힌다..③유리관을 필요한 각도만큼 구부린후 굳을 때까지 그 각도를 유지한다.④석고판 위에서 식힌다.3. 유리관 늘리기① 유리관을 회전시키면서 가열하고, 유리관이 부드럽게 되었을 때 불꽃에서 꺼낸다.② 한번에 필요한 길이 많큼 쭉 뽑아 낸다.③ 한 쪽 끝을 잡고 지면에 수직으로 들고 있으면서 냉각 시킨다.④ 소정 길이로 자르고 끝을 달굼 연마한다.실험결과1. 유리관 자르기 실험 결과2. 유리관 구부리기 실험 결과3. 유리관 늘리기 실험 결과실험 결과 유리관 자르기, 유리관 구부리기, 유리관 늘리기 실험 모두 성공적인 사례를 얻을 수 있었다. 유리관 자르기 실험은 한 번에 세모줄로 긋기에 어려움이 있어 여러 번 긋기를 시도하여 비교적 평평한 자르기를 성공할 수 있었다.유리관 구부리기와 유리관 늘리기 실험에서는 실패한 사례가 발생하였다. 두 실험 모두 가스버너로 가열하는 시간에 따른 열전도율에 따라 다른 결과를 얻을 수 있었다. 각각의 결과를 해석해 보면, 유리관 구부리기 실험의 경우 와 같이 제한적으로 구부러진 것을 확인할 수 있다. 이 결과의 원인으로는 좁은 영역의 유리관에 집중적으로 열을 가해 부분적으로 구부러져 이러한 실패사례가 나온 것으로 보인다. 유리관 늘리기 실험의 경우 와 같이 비교적 짧고 두껍게 늘려진 것을 확인할 수 있다. 이 실험결과의 원인을 분석해 보자면 가스버너로 성공 사례 때 보다 비교적 적은 시간을 가열하여 유리관에 열이 충분히 가해지지 않아 다음과 같은 결과가 나온 것을 알 수 있다.고찰이번 실험을 통하여 유리의 비결정 성질을 이용해 실험 성공을 위한 몇 가지 조건을 생각해 볼 수 있었다.결정성 고체는 고체에서 액체로 상이 변화할 때 용융점을 갖고 있어 정확한 온도를 토대로 원하는 결과를 얻을 수 있다. 하지만 유리는 비결정성 고체로서 구성 입자들 사이의 결합력이 일정하지 않아 가열 시에 결합이 약한 부분부터 끊어지므로 용융점이 일정하지 않다. 이 대신 연속적으로 상이 변화하는 연화점을 사용하게 되는데 이를 이용하여 실험의 성공확률을 높일 수 있을 것이라 생각된다. 유리의 정확한 연화점을 알면 좀 더 정확한 온도로 가열할 수 있기에 연화점을 알 수 있는 방법을 찾아보았다. 대표적으로 TMA연화점, HDT연화점, VST연화점 등을 이용해 물질의 연화점을 측정할 수 있는데 대표적으로 TMA연화점을 통해 실험에서 사용한 유리관의 유리전이온도를 찾을 수 있을 것이라 생각된다. 에폭시 수지 복합 기반을 TMA로 측정하면 유리전이온도 전후에서 기우기의 변화를 관찰할 수 있고, 곡선의 변곡점으로 주어진 시편의 유리전이온도로 정의할 수 있다. 이 결과를 바탕으로 가스버너의 온도가 유리전이온도부근의 온도가 되는 곳을 찾아 그 부분에서 가열하면 좀 더 쉽게 안정적으로 실험을 진행할 수 있을 것이라 기대된다.두번째로 생각해본 조건은 유리관의 열전도율을 이용하는 것이었다. 유리의 열 전도율을 통해 가열하는 시간을 조절하면 실험성공율을 높일 수 있을 것이다. 열전도율 공식은 [P = Q/t = kA(TH - TC)/L] 으로 나타내며, 여기서 P는 열전도율, TH는 고온의 열저장고의 온도, TC는 저온의 열저장고의 온도, A는 전달되는 판의 면적, Q는 열의 형태로 전달된 에너지, L은 전달되는 판의 두께, t는 열이 전달되는 시간, k는 열전도도이다. 이 공식을 해석해보면 열전도율은 가열되는 시간에 반비례한다는 사실을 알 수 있다. 하지만 유리의 열전도도는 다른 물질에 비해 낮은 편으로 우리가 실험조건에서 조절할 수 있는 변수들을 이용한다면 조금 더 유리관의 반지름이 넓은 유리관을 사용하거나 판의 두께가 얇은 유리관을 사용한다면 열전도도를 높여 빠른 시간안에 실험을 진행할 수 있을 것이다. 하지만 판의 두께가 얇은 유리관을 사용한다는 가정은 유리관이 깨져 안정성이 떨어지므로 판의 면적을 늘리는 방법을 사용하는 것을 생각해 볼 수 있다.유리를 처음 다루어 보았는데 유리가 냉각된 액체 상태이기에 가열하여 점성이 있는 액체상태가 된 유리를 다루기 쉽지 않았다. 위와 같은 조건들을 생각하여 실험을 진행한다면 진행한 실험결과와 같은 실패한 사례를 줄일 수 있지 않을까 기대해본다.참고문헌-일반화학실험 (동국대학교 화학과 화학실험실 편저)-일반화학실험 1주차 유리세공 실험자료(ppt)-[네이버 지식백과] 연화점(softening point) 화학대사전https://terms.naver.com/entry.naver?docId=2301849&cid=60227&categoryId=60227

자연과학| 2022.08.03| 5페이지| 1,000원| 조회(215)

보고서, 일반화학, 실험보고서, 유리세공법, 일반화학레포트, 유리세공법 실험레포트

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물탑쌓기_일반화학레포트

실험날짜실험 조실험 제목물탑 쌓기실험목적밀도의 개념을 이해하고, 밀도가 서로 다른 용액을 제조하여 여러 층의 탑을 쌓아 밀도의 상대적 크기를 비교한다.시약 및 기구-시약 : 설탕 (sugar), 물감 (paint), 증류수 (distilled water)-기구 : 저울 (balance), 약수저 (spetula), 비커 (beaker), 시험관 (test tube), 유리막대 (glass rode), 파스퇴르 피펫 (pasteur pipette)실험 이론1. 밀도빽빽이 들어선 정도를 뜻하며, 물리에서는 물질이 포함하고 있는 원자나 분자의 조밀한 정도를 뜻한다. 즉, 어떤 물질의 단위 부피(volume)에 포함되어 있는 질량(mass)의 크기를 말하는 것으로 같은 의미로 물질의 고유한 질량을 그 물체가 공간적으로 차지하고 있는 부피로 나눈 값이다. 물을 제외한 물질의 밀도는, 그 물질의 상태변화에 따라 고체가 가장 크고 기체가 가장 작은 값을 갖는다. 또한 같은 상태의 물질이라 하더라도 물질의 온도나 받고 있는 압력 등에 의해서 부피가 달라질 수 있으므로 온도가 낮거나 압력이 높을수록 밀도는 크다고 할 수 있다.1)물의 수소결합물의 경우 수소결합으로 인하여 고체가 액체보다 큰 부피를 지니므로 고체 상태의 밀도가 더 낮아지게 된다. 여기서 수소 결합이란 N·O·F 등과 같이 전기음성도가 큰 원자의 비공유 전자쌍과 -COOH,-OH,-NH2 등과 같이 산성도가 큰 수소원자 사이에 발생하는 화학적 결합을 뜻한다.2)온도에 따른 물의 밀도 변화물은 0 °C~4 °C에서 육각형 구조를 일부 유지하므로, 온도가 올라가면 수소 결합의 일부가 끊어져 빈 공간을 채우기 때문에 부피가 감소하므로 밀도는 증가한다. 4 °C 이상에서는 물 분자의 운동이 활발해져 육각형 구조가 거의 파괴되고 부피가 증가하므로 밀도는 감소한다. 얼음은 수소 결합에 의해 빈 공간이 많은 육각형 구조를 가지고 따라서 물보다 부피가 크다. 얼음이 녹아 물이 될 때에는 수소 결합의 일부가 끊어져 빈 공간을 채우므로 부피가 감소한다.2. 비중어떤 물질의 밀도 ρ와, 표준 물질의 밀도ρs와의 비이다. 밀도에 중력가속도 g를 곱한 것은 단위중량 γ이므로, 단위중량을 통해 나타낼 수도 있다.온도 및 기압 조건이 따로 제시되지 않았다면 일반적으로 고체 및 액체에 대해서는 4℃ 1기압 아래의 물, 기체에 대해서는 0℃ 1기압인 공기를 기준으로 한다.밀도와 비중은 혼동되기 쉽지만, 밀도는 질량을 부피로 나눈 양이며, 비중은 기준 물질과 비교되는 밀도의 비라는 점으로 다른 것이다. 따라서, 물질이 물에 뜨거나 가라앉는다는 것은 비중으로 판단하는 것이 좀 더 용이하다. 비중이 1보다 큰 물질은 물 아래로 가라앉고, 비중이 1보다 작은 물질은 물에 뜬다.3. 농도액체나 혼합기체와 같은 용액을 구성하는 성분의 양의 정도를 말한다. 또한 용액이 얼마나 진하고 묽은지를 수치적으로 나타내는 방법이기도 하다. 일정 질량이나 부피 등에 대해 해당 성분이 얼마나 많이 포함되어 있는지를 나타내 주는 값으로, 여러 가지 계산법이 있으나 다음과 같은 것이 가장 많이 쓰인다.1)질량백분율(mass percent) : 주로 퍼센트농도라고 표현한다. 용액 100 g 속에 녹아 있는 용질의 그램(g)수로서 단위는 %로 나타낸다.2)몰농도(molarity) : 용액 단위부피 속에 녹아 있는 용질의 물질량을 말하며, 단위는 주로 M(=mol/L)를 사용한다. 몰(mol)은 원자나 분자 약 6.02*10^23개를 한 묶음으로 보는, 하나의 단위이다.3) 몰랄농도(molality) : 용매 단위질량 속에 녹아 있는 용질의 물질량을 말하며, 단위는 주로 mol/kg을 사용한다. 주로 라울의 법칙이나 삼투압 측정 등에 이용된다. 용액의 질량이 아닌 용매만의 질량을 고려하는 농도 계산법이며, 부피가 아닌 질량을 이용해 계산하는 값이기 때문에 온도나 압력에 의한 영향을 받지 않는다는 장점이 있다.4. 용액둘 이상의 물질로 구성된 혼합물의 일종으로 액체나 기체 등의 물질에 다른 물질이 섞여 들어가 그 조성이 위치에 상관없이 균질하게 된 것을 말한다. 이때 용액의 대부분을 이루는, 용액의 매체가 되는 물질을 용매라고 하며, 용매에 섞여 들어가는 물질을 용질이라고 한다.설탕을 물에 녹였을 때, 설탕의 양이 적은 묽은 용액의 경우는 겉으로 보기에는 물과 조금도 다르지 않다. 그러나 설탕을 많이 녹이면 시럽 상태가 되어 끈적끈적해진다. 이와 같이, 용액은 묽을 때와 진할 때 그 성질이 달라진다. 묽은 용액에 대해서는 지금까지 많이 연구되어 용질의 종류가 달라도 공통적인 성질을 나타내는 것으로 알려져 있다.5. 용해용해란, 용질이 용매에 확산되어 섞이는 것을 말한다. 일반적으로 녹는다고 말하는 것은 용해를 뜻한다. 용매와 용질의 입자간 인력이 용매입자끼리의 인력이나 용질입자끼리의 인력보다 클 경우에 용해가 잘 일어나며, 용매가 물일 경우, 물은 극성을 갖기 때문에 극성인 물질이나 이온성 물질, 수소결합을 할 수 있는 물질의 경우 물에 잘 녹는 것을 볼 수 있다.1)용해도용질이 용매에 포화상태까지 녹을 수 있는 한도를 말하는데, 보통 용매 100g에 최대로 녹을 수 있는 용질의 양(g)을 의미한다. 온도, 용매와 용질의 종류 등에 영향을 받는다. 대부분의 경우 온도가 높아질수록 고체의 용해도는 증가하고, 기체의 용해도는 감소한다. 용해도를 표시할 때는 용질, 용매의 종류, 측정한 온도를 같이 표시해야 한다. 온도에 따른 용해도 변화를 나타낸 그래프를 용해도 곡선이라 한다.주의사항- 액체를 너무 빨리 떨어뜨리면 앞에 넣었던 액체와 섞일 수가 있으므로 시험관 벽면을 타고 흘리면서 천천히 넣어준다.- 파스퇴르 피펫은 색깔 별로 구분해서 사용한다.실험방법1) 밀도가 다른 설탕 용액 만들기① 비커에 각각 40 ml의 물을 담는다.② 물이 담긴 비커에 각각 0g, 5g, 10g, 15g의 설탕을 넣고 번호를 붙인다.③ 설탕을 완전히 녹인 비커에 각각 다른 색의 물감을 섞는다.2) 물탑 쌓기① 시험관에 파스퇴르 피펫을 이용하여 서로 다른 색깔의 용액을 2가지씩 천천히 넣고 밀도의 차이를 확인한다.② 밀도가 높은 순서대로 시험관에 물탑을 쌓아 색깔 별로 다른 층이 생긴 것을 확인한다.실험결과섞은 용액밀도가 높은 용액노랑 / 녹색녹색녹색 / 보라녹색주황 / 녹색녹색보라 / 노랑노랑주황 / 노랑주황보라 / 주황주황밀도가 높은 순서녹색 > 주황 > 노랑 > 보라설탕 용액들의 밀도 차를 이용한 물탑 쌓기 실험을 진행하였다. 용액이 밑으로 가라앉을수록 밀도의 부피당 차지하는 질량이 크다는 뜻이다. 즉, 밀도가 클수록 질량이 커 밑으로 가라앉는데 이를 이용해 실험 결과를 해석해 볼 수 있다.같은 부피의 설탕용액을 두 개씩 비교하여 각각 밀도가 높은 용액들을 비교해볼 수 있었다. 위의 표와 같이 녹색용액이 다른 용액들과 비교한 결과 가장 밀도가 높은 것을 알 수 있었다. 그다음으로 주황, 노랑, 보라 순으로 밀도가 높은 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 위의 실험 결과를 토대로 초록, 주황, 노랑, 보라 순으로 용액을 순서대로 쌓아 밀도별로 층이 나누어진 물탑을 쌓아 실험 결과가 옳은 것을 다시 한번 확인할 수 있었다.참고문헌일반화학실험 4주차 물탑 쌓기 실험자료(ppt)

자연과학| 2022.08.03| 4페이지| 1,000원| 조회(162)

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실험날짜실험 조실험 제목크로마토그래피실험목적-시료가 이동상과 고정상에 분배되는 성질을 이용하여 혼합물에 포함된 성분들을 각각의 단일 성분으로 분리한다.-미지시료 속에 포함된 성분들을 분리하고 각 성분을 확인함으로써 크로마토그래피의 원리를 이해한다.시약 및 기구1)기구-TLC판-삼각플라스크-전개통-사포-모세관-연필2)시약-메틸오렌지 (methyl orange, MO)화학식 : C14H14N3NaO3S몰질량 : 327.33 g·mol−1pH 농도 3.1 이하에서는 붉은색, 4.4 이상에서는 노란색을 띤다-메틸레드 (methyl red, MR)화학식 : C15H15N3O2몰질량 : 269.31pH 농도 4.4 이하에서는 붉은색, 6.2 이상에서는 노란색을 띤다.-브로모티몰블루 (bromothymol blue, BTB)-아스피린 (aspirin)-n-부탄올-에탄올-암모니아수-아세트산실험 이론1) 분자의 극성화학에서 이중극자 혹은 그 이상의 다중극자를 갖는 분자나 분자단에서 나타나는 전하의 분리를 의미한다. 일반적으로 두 개 이상의 원자로 이루어진 분자의 구조적 비대칭성이나 구성 원자간의 전기 음성도 차이에 의하여 전자구름이 한 방향으로 몰려서 생겨나는 전기 쌍극자 모멘트로 표현하기도 한다. 극성은 비교적 고정되어 있으며 정전기적 인력에 의한 이중극자간 상호작용 혹은 수소 결합 등을 통해 극성 분자 간의 상호작용이 일어난다. 용해도, 녹는점, 끓는점 등의 분자의 다양한 물리적 성질을 설명하는데 사용된다. 양전하를 띠는 원자핵이 얼마나 노출되었는지를 지표로 사용하기도 한다.2)크로마토그래피혼합물을 분리하는 실험적인 기법 중 하나이다. 크로마토그래피는 고정상과 이동상을 이용하여 여러 가지 물질들이 섞여 있는 혼합물을 이동속도 차이에 따라 분리하는 방법이다. 예를 들어 사인펜 잉크를 분리하는데 있어 사용이 되는 분필, 거름종이 등의 물질이 고정상이다. 이러한 고정상 위를 물 입자들이 이동을 하게 되는데 이때 물을 이동상이라고 본다. 이러한 이동상 속에 다양한 색소의 입자들이 각자의 속도에 맞게 이동을 하는데 이러한 이동 속도 차이에 의해 혼합물인 잉크가 분리되게 되는 것이다.혼합물을 구성하고 있는 매우 유사한 성분들을 분리할 수 있는 중요한 분리법이다. 시료는 이동상에 의해 이동하는데, 이런 이동상은 관 속에 또는 고체 판 위에 고정되어 있는 용해되지 않는 정지상을 통해 지나간다. 두 상은 시료성분들이 이동상과 정지상 사이에서 분배 정도가 달라지도록 선택한다. 시료 성분 중에 정지상에 세게 붙잡히는 성분은 이동상의 흐름에 따라 천천히 움직이는 한편 정지상에 약하게 붙잡히는 성분은 빠르게 운반된다. 이동 속도의 이러한 차이 때문에 시료성분들은 정성적으로, 정량적으로 분석할 수 있는 불연속적인 띠로 분리된다.크로마토그래피는 정지상의 특성으로 크게 3가지로 나눌 수 있다.-평면 크로마토그래피는 정지상이 평면으로 존재하는 크로마토그래피 기법을 의미한다. 평면 정지상으로는 종이가 될 수도 있고 (종이 크로마토그래피), 유리 판이 될 수도 있다(TLC 크로마토그래피). 혼합물 속의 각 성분은 그들이 정지상과 얼마나 세게 결합하느냐에 따라 정지상에서의 이동 속도 차이가 나타나게 되고, 이는 분리의 원동력이 된다. 물질의 고유한 Rf값(Retention factor)을 판단함으로서 미지의 물질을 인식할 수 있다.-종이 크로마토그래피는 종이 크로마토그래피는 크로마토그래피 종이를 이용한 크로마토그래피 기법을 의미한다. 시료를 점으로 찍어둔 종이를, 용매를 얕게 채워둔 용기에 담근 다음, 밀봉한 구조로 이루어져있다. 용매가 종이를 타고 올라가다 보면 시료와 만나게 되며, 시료는 용매타고 올라가게 된다. 종이는 셀룰로스(cellulose)로 이루어져 있어서 극성을 띤다. 따라서 무극성을 띠는 용질이 종이를 타고 더 잘 올라가게 된다. 극성을 세게 띠는 물질은 셀룰로스와 더욱 더 잘 결합하게 되므로, 잘 올라가지 못하게 된다.- 얇은 막 크로마토그래피(TLC thin-layer Chromatography)얇은 막 크로마토그래피는 종이 크로마토그래피와 아주 유사하다. 시료가 정지상에 첨가되면, 용매와 함께 모세관 현상에 의해 정지상을 타고 올라가게 되고 그 속도의 차이에 따라 분리가 되는 원리는 종이 크로마토그래피의 원리와 같다. 그러나, 정지상으로 종이를 이용하는 종이 크로마토그래피와는 다르게 정지상으로 실리카 젤이나 산화 알루미늄 등의 흡착성이 있는 물질로 얇게 코팅되어 있는 유리판을 사용한다. 이 흡착성의 얇은 막이 정지상으로 사용된다. 얇은 막 크로마토그래피는 종이 크로마토그래피에 비해 빠르고, 정지상의 흡착성을 조절하여 해상도 조절이 가능하다는 장점이 있다. 얇은 막 크로마토그래피는 반응의 진행정도를 확인하거나, 혼합물 속 물질의 종류를 파악하거나, 물질의 순도를 확인할 때 많이 사용된다.결과를 정량화하기 위해서 물질이 이동한 거리를 이동상이 총 이동한 거리로 나눈 값을 사용하는데 (이때 이동상은 정지상의 끝까지 올라가서는 안 된다), 이 비율을 Rf값 (Retention Factor)이라고 부른다. 일반적으로, 물질과 정지상 사이의 친화도가 클수록 Rf값이 작게 측정된다. Rf값은 물질의 고유한 값이다. 따라서 화학자들은 미지의 물질의 Rf값을 통해 해당 물질이 어떠한 물질인지 인식할 수 있다.주의사항-점적 시 점이 퍼지지 않게 한다.-TLC판을 맨손으로 만지지 않는다.-전개용매는 미리 넣고 점이 용매에 잠기지 않도록 한다.실험방법-크로마토그래피① 시약을 준비한다.② 모세관을 자른다.③ 점적한다.④ TLC 전개(전개용매 A)⑤ TLC 전개(전개용매 B)실험결과-전개용매 AMRMOBTBAspirin미지시료점적 색깔분홍주황노랑분홍노랑0.640.720.960.490.94-전개용매 BMRMOBTBAspirin미지시료점적 색깔분홍주황노랑분홍노랑0.840.660.890.940.97-미지시료의 조성 : BTB + Aspirin실험 사진을 토대로 결과를 분석한 결과 위의 표와 같은 결과를 얻을 수 있었다. 각각의 점적 색깔과 Rf값을 비교하여 미지시료의 조성이 BTB와 Aspirin임을 알 수 있다.고찰실험 결과를 보면 전개용매 A를 이용한 실험에서는 BTB용액의 색깔과 미지시료의 색 모두 노란색 반점으로 나타났고, Rf값 또한 거의 동일한 것을 볼 수 있다. 이를 통해 미지시료에 BTB용액이 들어있음을 확실히 알 수 있다. 전개용매 B에서의 실험에서는 점적 색깔은 달랐지만 Rf값이 동일한 Aspirin 용액이 미지시료에 들어있음을 유추할 수 있었다. 미지시료의 색이 옅은 주황색을 띄는 것을 보아 BTB용액과 Aspirin의 분홍색이 옅게 섞여 나타난 색으로 생각해 볼 수 있다. 미지시료와 두 용액의 Rf값은 거의 동일하였으나 약 2%의 오차가 발생하였다. 이는 실험 과정에서 생긴 오차로서 그 원인을 분석해 볼 수 있다. 실험과정을 참여하지 않아 결과를 통해 실험과정에서 발생할 수 있는 오차원인을 분석하였다.첫번째 오차원인으로 생각해 볼 수 있는 것은 시료의 묻힘 정도의 차이에 의한 오차이다. 위의 결과사진에서 볼 수 있는 것처럼 시료의 반점 크기가 제각각 다른 것을 볼 수 있다. 특히 Aspirin시료의 반점크기가 큰 것을 볼 수 있는데 이는 Rf값을 구하는 과정에서 오차를 발생시켰을 것이다. 따라서 최대한 비슷한 양의 시료를 이용해 쿧힌 시료의 반점크기 를 동일하게 하고, 정확한 기준을 잡아 시료의 이동 거리를 측정해야 이러한 오차를 없앨 수 있을 것이다.두번째 오차원인은 실험 중 전개제의 증발로 인한 오차이다. 전개 용매가 증발하게 되면 전개 통 내부에 전개 용매 조성이 일정하지 않게 되어 전개용매의 속 극성 변화를 유발하게 된다. 실험 영상에서 전개 도중 전개통의 뚜껑을 닫는 것을 볼 수 있는데 전개 초반에 물질의 휘발정도가 빠른 전개용매가 증발되어 두 용매 비율에 차이를 발생시켜 오차로 이어졌을 것이다.마지막 오차 원인으로는 실험 진행 시 시료가 묻은 부분에 전개액이 잠긴 것이다. 크로마토그래피의 실험 원리는 전개액이 시료를 따라 위로 이동하게 되고 시료가 전개 용매와 정지상과의 친화력 정도를 비교하는 것이다. 따라서 실험 진행 시 시료가 전개 용매에 닿으면 시료가 용매에 녹아 들어 아래로 이동하기 때문에 실험 결과에 오차를 발생시켰을 것이다.추가적으로 이 실험에서 정량분석과 정성분석법중 무엇을 사용하였는지 더 찾아보았다. 정량분석은 시료에 존재하는 특정 화학종, 혹은 여러 가지 화학종들의 절대적인 양 혹은 상대적인 양을 결정하는 것을 말한다. 이에 반해 정성 분석은 시료에 들어있는 화학종들이 무엇인지를 밝히는 것을 말한다. 시료 내에 분석하고자 하는 화학종이 여러 가지인 경우, 정성 분석과 정량 분석을 하기 위해 크로마토그래피를 이용하여 각 성분별로 먼저 분리를 한 후, 분광법, 전기 분석법, 질량 분석법과 연결하여 시료의 정성 분석과 정량 분석을 동시에 수행할 수 있다. 이번 크로마토그래피 실험에서는 정량 분석법을 통해 이미 알고 있는 정확한 양의 표준 물질을 시료에 첨부하여 분석하는 내부 표준법을 활용하였다. 분리 분석법의 검출법 중 UV를 이용한 가시광선 흡수 분광법(UV-VIS)를 통해 어떤 시료 분자가 어느 파장의 빛을 흡수하며, 그 흡광도는 얼마나 되는지 측정하여 분석하였다.참고문헌-동국대학교 화학과 화학실험실 편저, 『일반화학실험, 녹문당, p 91 - p 99-일반화학실험 8주차 크로마토그래피 실험자료(ppt)-“정량 분석”, 『네이버 화학백과』https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5662942&cid=62802&categoryId=62802

자연과학| 2022.08.03| 4페이지| 1,000원| 조회(219)

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비누화반응_일반화학레포트

실험날짜실험 조실험 제목비누화 반응실험목적기름을 이용하여 비누를 제조하고, 비누분자의 구조와 비누화 반응에 대하여 이해한다.시약 및 기구1)기구-50 ml 비커 (Beaker)-가열판 (Hot plate)-유리막대-pH 시험지 (pH paper)-종이컵-온도계-저울-비닐장갑-피펫-면장갑2)시약-에탄올(Ethanol)-포화 염화소듐 (Saturated NaCl)-포화 수산화소듐 (Saturated NaOH)-식용유실험 이론1)비누-비누의 구조한 분자 내에 친수성 부분과 친유성 부분을 모두 포함하는 구조. 계면활성제인 비누분자가 마이셀을 형성하여 물에 녹기 어려운 친유성 오염물질을 효과적으로 제거한다.-비누의 원리일반적으로 기름때는 물에 잘 녹지 않는다. 친수성인 물질은 사실 비누를 사용해서 씻어낼 필요가 없다. 우리가 비누를 쓰는 이유는 이런 소수성 물질들을 우리 몸의 표면에서 깔끔하게 제거하기 위해서이다.비누는 친수성기와 친유성기가 모두 있는 계면활성제가 가장 큰 원리이다. 계면활성제는 위의 그림과 같은 구조인데, 물 속에 들어가면 마이셀이라는 구조를 이루게 된다. 마이셀(micelle)은 친수성 머리를 물 쪽으로 가까이 한 뒤 구를 이루며, 소수성 꼬리를 이 구의 중심에 가까이 둔 구조이다. 이는 때를 제거하는 데 가장 큰 역할을 한다. 우리의 피부에 붙어있는 기름때에 소수성 꼬리가 붙은 뒤 기름때를 가운데에 둔 채로 마이셀 구조를 이루게 된다. 이것이 물속에 떠다니면서 씻겨 나가는 것이다.2)계면활성제물에 녹기 쉬운 친수성 부분과 기름에 녹기 쉬운 소수성 부분을 가지고 있는 화합물이다. 이런 성질 때문에 비누나 세제 등으로 많이 활용되어 왔다. 계면활성제는 일정 농도 이상에서 계면활성제 분자들끼리 모여 미셀(micelle)이라는 구조를 형성한다. 미셀은 계면활성제의 농도가 임계 미셀 농도 (critical micelle concentration) 이상이고 온도가 임계 미셀 온도 (critical micelle temperature, 또는 Kraft 온도) 이상에서 형성된다. 미셀이 물에서 형성될 때, 계면활성제의 소수성 부분은 중심부에 모여 핵을 형성하고 친수성 부분은 물과 접촉하는 외곽 부분을 형성한다. 기름과 같이 소수성 물질은 미셀의 안쪽 부분에 위치하게 되어 안정화되고 물에 녹게 되는데 이를 용해화(solubilization)라 하며 이는 세제 작용의 기본 원리이다. 계면활성제를 활용한 예로서는 마요네즈가 있다. 레시틴이라는 성분을 이용해 제조한다.3)비누화 반응비누를 만들 때 필요한 기름, 식용유(유지)는 글리세롤의 3개의 OH 작용기와 지방산의 COOH 작용기가 반응하여 형성된 에스테르 분자(R-COOR’)의 집합체이다. 식용유는 수산화나트륨(알칼리)과 반응을 하면 다시 본래의 지방산과 글리세린으로 변환된다. 이때 지방산의 COOH는 COO-Na+가 되면서 염이 되고, 이것이 물에 녹는 비누이다. 이것이 비누화 반응이다. 유지(fat and oil)는 소기름, 돼지기름, 닭 기름 같은 동물성 기름과 야자유, 팜유, 콩기름, 면실유 등의 식물성 기름이 있다. 동물성 기름은 상온에서 보통 고체이고 포화 지방산이 포함된 경우가 많다. 반면에 식물성 기름은 상온에서 주로 액체이며, 불포화지방산을 포함하고 있다. 비누화 반응에 알칼리로 가성소다(수산화 소듐), 가성칼륨(수산화 포타슘), 소석회(수산화 칼슘), 암모니아수 등 사용할 수 있다. 그 중에서도 가성소다가 가장 많이 이용된다.-비누화 값 (saponification value)비누화 값이란 지방 1g으로 비누화 반응을 하는데 필요한 수산화 칼륨의 양이며, 보통 mg단위로 나타낸다. 지방 성분에 포함된 알킬기의 길이가 길수록 사용되는 수산화 칼륨의 양은 적다. 그러므로 비누화 값은 작다. 보통 비누화 값은 유지를 구성하는 지방산의 분자량에 반비례한다. 대체로 분자량이 작은 지방산은 비누화 반응이 잘 되므로 비누화 값이 크다.4)염석효과지방과 수산화 나트륨을 반응시킨 용액에서 형성된 비누 분자들은 덩어리를 형성해야 비누로 사용할 수 있다. 덩어리가 잘 형성되기 위해서는 비누와 글리세롤이 분리되어야 한다. 이것을 위해서 염화소듐과 같은 전해질을 반응 용기에 넣어준다. 그렇게 하면 비누는 위로 떠오르고 글리세린은 아래에 남는다. 염화소듐과 같은 전해질은 물 속에서 모두 해리하기 때문에 염화소듐이 첨가된 용액의 극성은 증가한다. 이 때 극성이 작은 비누 분자들은 서로 엉키게 되므로 글리세롤 분자들과 분리가 이루어진다. 이런 현상을 염석효과(salting out effect) 라고 한다.주의사항-지나치게 높은 온도로 가열하면 혼합물이 끓어오르게 되므로 주의한다.-비누의 pH가 8.5 이상이면 사용할 수 없다. (피부의 pH는 6정도)-강한 알칼리 용액(NaOH)을 사용하므로 보호장갑을 필히 착용한다.-가열판(hot plate) 사용 시 화상에 주의한다.실험방법① 50ml 비커에 식용유를 20g을 넣고, 저으면서 가열(40℃).② 에탄올 6ml와 포화 수산화소듐 4ml를 넣고, 점성이 생길 때까지 계속 저으면서 가열함.③ 비누화 반응 완결 확인(용액 전체가 반투명하고 점성을 띠며 거품이 있는 상태가 된다.)④ 반응완결 확인 후, 포화 염화 소듐 용액 3ml씩 5~6분 간격으로 3번 첨가.⑤ 종이컵에 부어 건조.⑥ 건조시킨 비누의 일부를 EP서 녹인 후 pH 측정.실험결과비누화 반응 완결 후 NaCl을 첨가하여 종이컵에 부은 후 건조시켜 위 사진과 같은 결과물을 얻을 수 있었다. 이 후 결과물에서 일부를 뗴어내어 pH를 측정한 결과 다음사진과 같이 pH8을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다.참고문헌-일반화학실험 10주차 비누화 반응 실험자료(ppt)-“비누화 반응” , 『네이버 화학백과』https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5662806&cid=62802&categoryId=62802

자연과학| 2022.08.03| 3페이지| 1,000원| 조회(186)

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화학양론_일반화학레포트

실험날짜실험 조실험 제목화학양론실험목적화학반응에서 반응물과 생성물의 질량으로부터 화학반응식의 계수(몰비)를 구한다.시약 및 기구1)기구버너, 스탠드, 고리, 석면, 쇠그물, 눈금실린더(25ml), 건조오븐 또는 가열램프, 유리막대, 깔때기, 거름 종이, 저울(감도 0.01g), 씻기병2) 시약구리줄(5~10cm), AgNO3(1~2g), NaCl(2~3g), 6M HNO3(10ml), 6M NH3(aq)(1ml), 0.1M AgNO3(aq)(3ml), 아세톤*MSDS조사-Silver nitrate ()-분자량 : 169.87g/mol-녹는점 : 212℃-비중 : 4.35[무색무취의 흰색결정]-피해야 할 조건 : 열, 스파크, 화염, 고열로부터 멀리하기-유해성과 위험성 : 산화제, 눈에 심한 손상, 흡입하면 치명,인화성 액체 및 증기-Sodium chloride(NaCl)-몰 질량 : 58.443 g/mol-녹는점 : 800.7 °C/끓는점 : 1,465 °C-밀도 : 2.17 g/cm3[무색무취의 고체]-피해야 할 조건 : 고온, 가열-유해성과 위험성 : 유전적인 결함 일으킬 수 있음, 수생생물에 매우 유독함- Nitric acid(HNO3)-분자량 : 63.012 g/mol-녹는점 : -42°C/끓는점 : 83 °C-밀도 : 1.51 g/cm3[무색,자극적인 냄새의 액체]-피해야할 조건 : 열, 스파크, 화염, 고열로부터 멀리하기-유해성과 위험성 : 강산화제, 금속 부식시킬수 있, 피부에심한 화상일으킴- Ammonia(NH3)-분자량 : 17.031 g/mol-녹는점 : -77.73 °C/끓는점 : −33.34 °C-밀도 : 0.86 kg/m3[휘발성, 자극성 냄새, 무색의 암모니아 용액]-예방 : 원래의 용기에만 보관하기-유해성과 위험성 : 금속 부식시킬수 있, 피부에 심한 화상일으킴- Acetone (CH3COCH3)-분자량 : 58.080g/mol-녹는점 : -94.7°C/끓는점 : 56.05°C-밀도 : 0.7845 g/cm3[특이한 냄새가 있는 무색한다.① 6.02×1023개의 탄소원자는 실제로 12g 의 탄소 12이다.(아보가드로의 수)② 어떤 원소의 6.02×1023개 원자의 질량을 그램으로 나타낸 것을 그 원소의 g 원자량이라 한다.③ 화합물에 대하여 6.02×1023 화학식 단위를 g 으로 나타낸 질량을 화학식량이라 한다.1)질량보존의 법칙 :화학 반응은 질량 보존의 법칙에 따라 일어난다.즉 반응물에 있는 원자수는 반응 후 생성물에 있는 같은 원소의 원자수와 같아야 한다.2)아보가드로 수(1 mol의 정의) :몰은 탄소 12의 0.012 킬로그램에 있는 원자의 개수와 같은 수의 구성요소를 포함한 어떤 계의 물질량이다. 몰을 사용할 때에는 구성 요소를 반드시 명시해야 하며 이 구성요소는 원자, 분자, 이온, 전자, 기타 입자 또는 이 입자들의 특정한 집합체가 될 수 있다.아보가드로 수 = 6.02 X 10233)g원자량 : 어떤 원소 1 mol의 질량을 gram으로 나타낸 것4)몰질량 : 몰질량-원자(분자) 1몰의 단위 물질이 갖는 질량-몰질량(g/mol) = 원자의 질량(g) / 원자 1몰(mol)-몰과 몰질량을 이용하여 반응물과 생성물의 양을 화학양론적으로 구할 수 있음.-질량이 12g인 탄소는 1mol 이며, 개의 탄소 원자를 포함(탄소 몰질량 : 12.01g/mol)5)화학 반응어떠한 화학 물질이 화학 변화를 겪어 다른 물질로 변화하는 과정이다. 화학 반응은 일정한 온도와 화학 농도에서 특유의 반응 속도로 이루어지며, 열 에너지 이외의 에너지를 필요로 하지 않는 빠른 반응은 자발적 과정으로 불린다. 비자발적 반응은 자연 상태에서는 매우 느리게 이루어지며, 인간이 관측하기 적절한 속도의 반응을 일으켜 화학 평형에 도달하려면 열, 빛, 전기 에너지 등 추가적인 에너지가 필요하다.-화학 반응의 종류--이성질화: 한 물질이 구조가 다른 이성질체로 변하는 반응--화합: 여러 물질이 한 물질로 합쳐지는 반응N2 + 3H2 → 2NH3--분해: 한 물질이 여러 물질로 쪼개지는 반응2H2O → 2H2 + 반응NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl또한, 반응 과정에서 열을 흡수하는 반응을 흡열 반응, 열을 방출하는 반응을 발열 반응이라고 한다.주의사항- AgNO3은 독성이 있어 피부나 옷 등에 닿으면 검은 점이 생기므로 폴리글러브를 끼고 실험한다.-구리줄의 물기를 완전히 제거한 후 무게를 측정한다.-건조 시 hotplate의 주의사항을 숙지한다.-구리줄을 15분이상 담가두어야 한다.실험방법1) 첫 번째 실험과정① 먼저 기록할 데이터표를 준비한다, 깨끗한 비커(250ml)를 말려 준비한다. 비커에 A라고 표시하고, 0.01g까지 무게를 잰 다음 기록한다. 실험에서는 계속 같은 저울을 사용한다.② 5~10cm 구리줄의 무게를 0.01g 까지 재서 기록한 다음 그림과 같이 갈고리를 만들어 한쪽 끝을 비커에 건다. 나머지 줄을 작은 시험관 주위에 감는다.③ 0.3g의 AgNO3 결정을 비커 A에 담고 무게를 0.01g 까지 잰다.④ 비커에 절반 정도 증류수를 붓고 AgNO3 결정이 모두 녹을 때까지 유리막대로 젓는다. 다음에 구리줄을 이 용액 속에 모두 넣고 몇 분 뒤 그 결과를 관찰한다.2) 두 번째 실험과정⑤ 구리줄을 들어올리고 비커를 흔들면서 생성된 찌꺼기를 씻기병의 증류수로 헹궈 씻는다.⑥ 씻은 구리줄을 아세톤이 들어 있는 비커에 넣어 적신다. 구리줄에 묻는 아세톤을 종이로 묻혀 낸 다음 건조시키고 그 무게를 0.01g까지 잰다. 구리줄을 다시 시약병에 넣는다.⑦ B라고 써 붙인 비커를 준비하고 비커 A의 용액을 비커 B에 붓는다. 비커 A의 결정에 3~5ml의 AgNO3 용액을 가하고 남아 있는 구리입자와 반응하도록 천천히 젓는다. 결정이 깨뜨려지지 않게 한다. 젓는 것을 멈추고 결정을 가라앉히고 액체를 가만히 따라 버린다. 결정은 10~15ml의 증류수로 두 번 또는 세 번 천천히 저으면서 씻는다. 6M NH3(aq) 한 방울로 씻은 후 용액에 가한다, 마지막으로 씻은 용액에서 푸른색이 없어지면 구리가 모두 제거된 것이다. 푸른색이 남아 있으면 A에 넣고 비커(이미 첫 번째 실험에서 비커 A의 무게는 쟀다.)의 무게를 0.01g까지 재고 기록한다. 10~15ml의 증류수를 가하고 AgNO3가 모두 녹을 때까지 젓는다.⑩ 깨끗하게 씻은 비커 B를 건조시킨 다음 무게를 재고 기록한다. 여기에 2g의 NaCl을 가하고 비커와 그 속의 내용물의 무게를 0.01g까지 잰다. 다음에 이 비커에 10~15ml의 증류수를 붓고 고체가 녹을 때까지 천천히 젓는다.⑪ AgCl의 흰색 침전이 생긴다. 비커 A를 그림1-1과 같이 장치한 석면 쇠그물 위에 놓고 액체가 맑아질 때까지 천천히 가열한다.⑫ 한 장의 거름종이 무게를 0.01g까지 재고 기록한다. 거름종이를 접어서 깔때기에 끼우고 깔때기를 그림1-2와 같이 장치한 다음 비커 A의 맑은용액을 거르고 비커 B에 거른 액을 받는다.⑬ 씻기병으로 비커 A를 씻고, 씻은 물을 거름종이에 천천히 붓는다. 비커 A의 침전을 5~10ml의 증류수로 다시 씻는다. 거름종이와 그 속의 물질을 비커 A에 주의하여 넣는다. 거름종이와 그 속의 물질을 포함한 비커 A와 거른 약을 포함한 비커 B를 다음 실험 때까지 건조 오븐에서 건조시킨다.*거름종이 접는 법거름종이는 그림과 같이 두 번 접은 후 바깥쪽의 끝을 약간 잘라내고 깔때기 속에 넣고 용매로 적셔주어 깔때기의 벽에 완전히 밀착되도록 한다.실험결과-이론적 계수 : 2AgNO3 + Cu → 2 Ag ↓ + Cu(NO3 )2결과값구리줄의 무게(g)5.640반응한 후의 구리줄의 무게(g)5.560반응한 구리의 무게(g)0.080Cu 몰질량(g/mol)63.546 g/molCu 몰수(mol)0.0013의 무게(g)0.320거름종이의 무게(g)0.673+0.683건조한 Ag + 거름종이의 무게(g)0.863+0.751Ag 석출량(g)0.258Ag의 몰질량(g/mol)107.8682 g/molAg의 몰수(mol)0.0024Ag : Cu1.84 : 1고찰실험에서 구리이온(II)을 함유하는 용액에 과잉의 암모니아수를 가하면 짙은 청색의 구리암모다. 리간드는 중성분자나 이온이 될 수 있다. 중심금속은 루이스 산, 리간드는 루이스 염기로 작용한다. 착화합물의 이온인 착이온(complex ion)은 금속 이온과는 또 다른 성질을 가지는 이온이다. 착이온의 형성상수는 10의 수 제곱 정도로 매우 크기 때문에 중심금속이 단독으로 이온상태로 이온으로 있기보다 착이온을 형성하여 안정해지려 한다. 이 중에서도 구리와 암모니아는 금속 암민 착화물로 금속에 한개이상의 암모니아(NH3)와 리간드(결합)된 형태의 화합물이다 이러한 반응을 이용해 구리이온의 여부를 판단하여 실험의 오차를 최소화 할 수 있다.실험 값을 토대로 %수율(=실제 수득 양 ÷ 이론상 수득 양 × 100%)을 계산해보면 0.0024 ÷0.0026 × 100 % = 92.3(%)로 실제 수득 양과 이론적 계수에 오차가 생기는 것을 알 수 있다. 이번 실험의 경우 다른 조와 달리 거름종이에 이상이 생겨 두 번에 걸쳐 은을 석출하는 과정을 진행하였다. 거름종이의 이상으로 실험 도중 거름종이를 여러 번 손을 대는 실수를 한 것이 오차에 가장 큰 기여를 하였을 것이다. 또한 첫번째 거름종이에 석출된 은을 재는 과정에서 석출된 은을 충분히 건조시키지 않았기에 순수한 은의 질량 외에 건조되지 않은 수분의 질량까지 함께 측정되어 더 많은 측정값을 얻었을 것이다. 그 외에도 구리에 붙어있던 석출된 은을 완전히 다 긁어내지 못하였고 남아있던 은의 양을 고려하지 못하여 이론상의 계수보다 적은 양의 은이 석출되었을 것이다. 마지막으로 AgNO3(aq) 이 Cu와 충분히 반응하지 못하고 15분정도의 시간만 반응시켰기 때문에 반응이 완결되지 못한 점도 은의 석출량이 적게 나온 원인이 될 것이다. 이를 토대로 다음 실험 때에는 충분한 반응시간과 건조를 한다면 이론값에 가까운 은을 석출할 수 있을 것이다.참고문헌-동국대학교 화학과 화학실험실 편저 , 『일반화학실험』 , 녹문당 , p 31 - p 38-일반화학실험 3주차 화학양론 실험자료(ppt)-금속의 반응성 실험의 문제점 분화학

자연과학| 2022.08.03| 5페이지| 1,000원| 조회(347)

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