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고체용해도 실험

1. 실험제목 : 고체 용해도2. 실 험 자 :3. 실험 목적실험 용매인 물에 대하여 여러 가지의 고체의 용해도와 온도의 변화에 따른 용해도의 변화를 측정하여 고체의 용해도와 온도와의 관계를 알아본다.4. 실험 결과1) 실험 1 - 질량측정KClKOHCaClmmmmmmmmm25℃(상온)58.14g78.27g59.66g62.13g83.31g64.16g60.32g81.34g60.85g30℃116.3g136.02g122.26g45.95g65.82g48.54g62.2g80.87g68.16g40℃72g91.11g79.2g83.2g102.9g86.53g52.7g73.1g65.62gm= 증발 용기의 질량(g)m= 용기 및 포화용액의 질량 (g)m= 증발 건조 후 질량식을 이용하여 용해도를 구한다.KClKOHCaClm-mm-mSm-mm-mSm-mm-mS25℃(상온)1.5218.618.1682.0319.1510.600.5320.492.58730℃5.9613.7643.312.5917.2814.995.9612.7146.8940℃7.211.9160.453.3316.3720.3412.927.48172.7S= 용해도 (g/100용매)위의 표 값을 이용하여 용해도 곡선을 그린다.1번 실험은 일정온도에서 최대로 녹을 수 있는 시료의 양을 측정함으로써 용해도를 알아보는 실험이었다. 결과를 살펴보면 먼저 KCl의 경우 일단 전체적인 그래프의 모습은 비슷하지만 값을 비교해보면 상당히 오차가 난 것을 알 수가 있다. 20℃ 경우 이론값은 35 정도이나 실험결과 나온 값은 8.168 으로 상당히 오차가 난 것을 알 수가 있다. 뿐만 아니라 30℃, 40℃에서도 이론적 값보다 더 많은 양의 실험값이 나왔다.CaCl의 경우에도 비교를 하면 대략적인 곡선 모습은 비슷하나 역시 온도에 해당되는 값에서는 많은 차이가 있는 것을 볼 수 있다.KOH경우에는 이론적 용해도 곡선을 찾지 못하여 비교를 할 수 없었다. 하지만 0℃에서는 용해도가 97이고 100℃에서는 178이라는 정보를 보고 비교해보면 이 역시 실험값과 이론값은 많이 차이가 난다는 것을 유추할 수가 있다.하지만 온도가 증가함에 따라 고체의 용해도가 증가하는 추이를 보인다는 결론은 얻을 수가 있었다.2) 실험 2 - 온도 측정질량(g)481216KOH13℃18℃22℃26℃KCl22℃25℃27℃29℃CaCl216℃22℃25℃27℃위의 표를 이용하여 그래프를 그리면 다음과 같다.2번째 실험은 정해진 고체 시료의 양을 녹일 수 있는 최저 온도를 측정한 것으로 이 또한 실험 1과 같이 온도에 따른 고체의 용해도 곡선 추이를 알 수 있는 실험이다. 각 온도에 해당되는 값이 이론값과 많이 다르지만 전체적으로 시료의 양이 증가할수록 온도가 증가한다는 결과를 얻을 수 있었다.5. 토의 및 건의사항1 : 우선은 용해도 이상의 용질을 넣어 주었어야 하는데, 거기에 따른 양의 부정확성과 정확한 온도 측정에 따른 용해도 차를 구했어야 했다. 하지만 상온(25℃)이며 30℃,40℃각각의 정확한 온도에 따른 용해도를 측정했어야 했고, 마지막으로 충분히 용해되도록 시간을 두고 측정을 했었으면 오차를 많이 줄일 수 있었다고 생각한다.2 : 용해도 실험자체는 꽤 친숙한 실험이어서 쉽게 진행할 것이라고 생각했는데, 막상 뚜껑을 열어보니 만만한 실험이 아니었다. 온도에 영향을 많이 받는 실험이라 1도에도 주의를 기울여야 하는데 실험을 세밀하게 컨트롤 하지 못한 것이 오차 값이 크게 나온 원인으로 작용한 것 같다.3 : 간단한 실험이었지만 같은 실험을 여러 번 반복해야했기 때문에 생각보다 시간이 오래 걸린 실험 이었다. 용질을 충분히 용해시켜 과포화 용액을 제대로 만들지 못한 것과 정확한 온도 측정을 하지 못한 부분에서 오차가 많이 발생했을 것이다.4 : 이번 실험은 실험이론 자체는 이해하기 쉬웠지만 생각보다 제대로 결과 값이 나오지 않았던 실험인 것 같다. 일단 용질의 선택도 잘못한 것 같고 맨 처음에 포화용액에서 용액을 채취할 때 여과하지 않은 상태로 채취했다는 점 그리고 정확한 온도에서 측정하지 못했다는 것도 실험값의 오차가 발생한 원인이라 생각한다.6. 고찰이번 실험은 두 가지의 실험 방식을 통해 물질의 용해도를 구하는 실험이었다. 하나는 일정온도에서 최대 녹을 수 있는 질량 값을 구하는 것이었고 다른 하나는 일정 질량이 녹는 온도를 구하는 실험이었다. 개인적으로 느끼기에 이번 실험은 실험이론 자체가 어렵지 않았지만 실험 과정이 상당히 오래 걸렸고 결과 또한 들인 시간에 비해 안 나온 것 같다. 우선 실험을 하기 앞서 용해도의 정의와 재결정이라는 원리를 이해하고 사용한 시료들이 모두 고체였으므로 온도의 증가에 따라 용해도도 증가한다는 간단한 지식을 가지고 실험에 임하였다.실험한 결과 온도가 증가함에 따라 고체 용해도도 증가하는 형상을 띤 모습의 그래프를 얻을 수가 있었다. 하지만 각 온도에 해당되는 용해도 값이 이론값과 많이 차이가 났는데 왜 이런 오차가 났는지에 대해 생각해 보았다. 먼저 3가지 시약 중 KOH의 경우는 조해성이 있기 때문에 건조된 양을 측정하는 데 있어서 많은 오차가 났을 거라 예상된다. 실제로 건조된 양을 잴 때 KOH가 비커의 벽면에 붙어있는 형상을 하고 있었다. 그리고 1번 실험 시 과량의 용질을 넣어준 후 20ml의 용액을 채취할 때 미처 녹지 못한 용질을 걸러내기 위해 여과를 했었어야 했는데 그러하지 못했다는 것이 실험 용해도 값이 이론 용해도 값보다 많이 나오게 한 결과라고 생각한다. 또한 오차 값을 줄이기 위해 3번의 반복된 실험을 해야 했지만 한번의 실험으로 결과 값을 냈기 때문에 오차가 더 많이 발생한 것 같다. 그리고 온도를 일정하게 하기 위해서 항온조를 사용하였지만 항온조에서 꺼낸 다음에 시료를 채취했기 때문에 이 또한 30℃ 또는 40℃보다 낮은 온도의 용액을 실험하였으므로 이에 따른 값의 오차가 발생했을 것이라고 생각된다.

자연과학| 2008.11.23| 5페이지| 1,000원| 조회(1,635)

용해도, 고체, 고체용해도

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헤어젤실험

1. 실험제목2. 실 험 자3. 실험목적머리모양을 고정시켜주는 헤어젤(Hair gel)의 합성을 통하여 고분자의 특성을 이해해 보고자 한다.4. 실험결과(0) Carbopoly base 만들기2) 중화:트리에탄올아민 0.25g을 가하여 유리막대로 저어주어 중화시킨다.3) PVA( polyvinyl acetate ) base 만들기4) 헤어젤 완성① Carbopol base증류수 32mL : 증류수의 밀도를 1g/mL이라 가정하면 증류수의 질량은 32gEDTA-Na 0.02g글리세린 2gCarbopol 0.25g에탄올 5mL : 에탄올의 밀도 = 0.7893g/mL에탄올의 질량 = 5mL * 0.7893g/mL = 3.9465g그러므로32 + 0.02 + 2 + 0.25 + 3.9465 = 38.2165g② 중화 과정트리에탄올아민 0.25g③ PVA basePVA 2g증류수 8mL : 증류수의 밀도를 1g/mL이라 가정하면 증류수의 무게는 8g그러므로2 +8 = 10g∴ 총 이론적 수득량(g)38.2165 + 0.25 + 10 = 48.4665g실제 수득량(g)비커 + 유리막대 + 헤어젤 = 103.894g비커무게 :45.734g유리막대 무게 : 13.333g헤어젤 질량 = 103.894-(45.734+13.333)= 44.827g수득률 (%)= 실제 수득량/이론 수득량 * 100= 44.827/48.467*100= 92.49 %5. 토의 및 건의사항1 : 비교적 간단한 실험임에도 불구하고, 제조할 때 부분적으로 까다로운 실험이었다. 소량으로 시약을 사용하여 정밀하게 했어야 했고, 특히 글리세린이나 트리에탄올아민 같은 경우에는 시약이 점성이 있어서 정확한 양의 첨가가 어려웠고, 이로 인해 오차가 발생하였다.2 : 젤을 만드는 과정을 지켜볼 수 있는 재밌는 실험이었다. 실험은 어렵지 않았지만, 시약을 다루는데 있어서 서투른 점이 더욱 높은 수득율을 얻지 못하게 된 원인으로 작용한 것 같다.3 : 우리가 흔히 사용하는 머리를 고정 시켜주는 헤어젤을 제조하는 비교적 간단한 실험이었다. 각각의 시약을 섞을때 용액이 gel화 되어 가는 과정을 관찰하면서 나일론 제조 실험과 함께 고분자가 우리생활과 밀접한 관련이 있다는 것을 알수 있었다.4 : 비교적 쉬운 실험이었던 것 같다. 실험방법이 제시한대로 만드는 한 크게 오차가 날만한 이유도 거의 없었기 때문에 점성이 강한 헤어 젤을 만들 수가 있었다. 헤어젤 제조 역시 고분자의 특성을 이해할 수 있었던 실험이었다.6. 고찰이번실험은 우리 생활에서 흔히 찾아볼 수 있는 헤어 젤을 합성하는 실험이었는데 나일론합성실험과 마찬가지로 고분자의 특성을 이해할 수 있는 실험이었다. 특히 고분자의 종류 중 가교고분자의 특성을 알 수 있었는데 가교고분자는 다리걸침에 의하여 화학결합을 형성한 고분자로 3개 이상의 관능성을 가졌을 때 생긴다.헤어 젤의 실험원리에서 보면 알 수 있듯이 헤어 젤은 가교결합으로 되어있는데 가교결합이란 사슬 모양으로 결합해 있는 어떤 원자와 원자 사이에 다리를 걸치듯이 형성되는 결합을 뜻한다. 이런 가교결합이 많아질수록 분자간의 연결은 강해지므로 점성도는 더 커지게 된다. 실제로 실험과정에서 많은 가교결합의 형성을 위해 유리막대로 저어주었는데 저어주는 시간이 지날수록 점점 용액이 걸쭉해지는 현상을 볼 수 있었다.이번 실험에서 가장 젤화가 되는 현상을 확실하게 볼 수 있었던 것은 중화과정에서였다. Carbopol base에 트리에탄올아민을 가하면 트리에탄올아민이 사이사이에서 카보폴과 이온결합한 EDTA-Na가 제공하는 Na+들을 잡아주게 되어 용액이 젤화가 되었다. 여기에 폴리비닐피롤리돈 베이스를 넣자 더욱 점성이 강해진 완전히 젤의 형태가 되었다.

자연과학| 2008.11.23| 4페이지| 1,000원| 조회(735)

글리세린, 헤어젤, 가교결합, 중화과정

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[일반화학실험]-시계반응 결과레포트 평가A+최고예요

1. 실험제목 : 화학 반응속도2. 실 험 자3. 실험목적화학 반응 속도에 영향을 미치는 여러 가지 요인들 중 농도와 촉매의 영향에 따른 반응속도의 차이를 살펴보자. 시계 반응이라는 실험을 통해 반응 속도식을 구하고 이를 통해 화학반응을 모델링 하는 방법에 대해 살펴본다.4. 실험결과속도결정단계이므로 화학속도반응식은실험에서 변색이 일어나는 것은 그 몰수를 알고 있는 일정량의가 소모되었을 때이다. 이 색시계는 일정량의가 반응하는 데 필요한 시간을 알려준다. 반응속도는 색 변화가 일어날 때까지의 시간을 측정함으로써 구한다.의 결과시간(s)농도(M)농도(M)상대적반응속도반응1430.080.041반응2710.040.040.606반응3800.080.020.538반응41860.080.010.231반응5850.0320.040.506◎와의 농도몰농도(M) = 반응물부피 x 반응물농도 / 전체부피반응 1[]== 0.080M []== 0.040M반응 2[]== 0.040M []== 0.040M반응 3[]== 0.080M []== 0.020M반응 4[]== 0.080M []== 0.010M반응 5[]== 0.032M []== 0.040M상대적 반응속도 = 각 반응의 반응속도 / 반응 1의 반응속도반응 1, 2 비교[]의 농도가 1/2배 되자 속도가 0.606배가 되었으므로∴ m = 0.723반응 1, 3 비교[]의 농도가 1/2배 되자 속도가 0.538배 되었으므로반응식반응11.000 =110.36반응20.606 =110.39반응30.538 =110.34반응40.231 =88.04반응50.506 =108.31∴ n = 0.894평균값 = 105.49결과 - 촉매의 영향시간(s)농도(M)농도(M)상대적반응속도반응1230.080.041.870반응2520.040.040.827반응3330.080.021.303반응4930.080.010.462반응5440.0320.040.977상대적 반응속도 = 각 반응의 반응속도 / 실험 1의 반응1의 반응속도→ 촉매를 넣은 후 얼마나 반응이 빨라졌는지를 알아야하기 때문에 기준 반응속도를 의 반응 1의 반응속도로 한다.반응 1, 2 비교[]의 농도가 1/2배 되자 속도가 0.442배가 되었으므로∴ m = 1.178반응 1, 3 비교[]의 농도가 1/2배 되자 속도가 0.679배 되었으므로∴ n = 0.521반응식반응11.870 =196.03반응20.827 =196.14반응31.303 =196.01반응40.462 =99.80반응50.977 =301.50평균값 = 197.905. 토의 및 건의사항1: 처음부터 반응속도를 측정할 때 장치를 이용하여, 일정한 힘으로 반응을 시켜서 시간을 측정했어야 했다. 하지만 이번 실험에서 처음부터 사람의 손으로 반응을 시키고, 시간을 측정하여 많은 오차가 발생하였다. 또한 색이 변하는 시점을 정확히 기준을 잡고 측정했어야 했는데, 기준을 잡지 못하고 어느 정도 변했으면 시간을 측정하는 식으로 하여 이 또한 많은 오차가 발생하였다고 생각한다.2:: 이번 실험을 통해 반응속도상수 k값이 어떤 방법으로 얻어지는지 알게 되었다. 실험에 있어서 각각의 k값이 일정하게 나오지 않았는데 이는 stirring bar를 사용하지 않은 점이 가장 큰 오차의 원인인 것 같다.3: 농도와 촉매가 화학 반응 속도에 미치는 영향을 알아보는 실험 이었는데 실험을 하는과정에서 임의적으로 시간을 측정하였고 장치를 사용하지 않고 우리가 직접 손으로 비커를 흔들어 반응시켜 stirring speed를 일정하게 조절하지 못했다. 그 부분에서 오차가 많이 발생했을 것이라고 생각된다.4: 농도와 촉매가 화학반응속도에 끼치는 영향에 대해 알 수 있었다. 속도상수 k는 한 반응의 고유한 값이므로 일정한 값이 나와야 하는데 그렇지 못하였다. stirring bar를 사용하지 않고 반응시킨 점 그리고 시간측정에 있어서 오차로 인해 일정한 k값이 나오지 않은 것 같다.6. 고찰이번 실험은 농도와 촉매의 영향에 따른 반응속도의 변화를 알아보고 두 값을 비교해 보는 실험이었다. 우선 첫 번째 실험은 농도의 영향에 관한 것이었다. 실험의 결과를 보면 첫 번째 실험에서의 농도가 두 배가 되자 반응속도가 약 두 배가 되었고,역시 농도가 두 배가 되자 속도가 약 두 배가 되는 것을 관찰할 수 있었다. 하지만 촉매를 넣은 실험에서는의 반응차수의 값의 오차가 크게 나왔다. 실제로 반응속도는와의 농도에 비례한다고 알려져 있다.두 번째 실험은 반응속도에 대한 촉매의 영향에 관련된 실험이었다. 촉매는 화학반응에 참여하여 자신은 변화하지 않고 활성화 에너지에 영향을 주어 반응 속도를 변화시킨다. 아레니우스 식을 보면 알 수 있듯이 활성화 에너지가 작을수록 속도상수는 더 커진다는 것을 알 수 있다. 두 번째 실험에서 촉매를 사용한 결과 촉매를 사용한 반응속도는 촉매를 사용하지 않은 반응속도보다 약 2배정도 빠르게 결과 값이 나왔고 그 결과 속도상수의 값도 약 2배로 늘어난 것을 볼 수 있다.반응속도상수는 고유한 값이므로 농도에 상관없이 일정한 값이 나와야 하는데 그렇지 못한 결과가 나왔다. 실험결과를 보면 몇 개의 반응에서 속도상수 값이 많이 차이가 나는 것도 볼 수 있다. 그 이유는 실험과정에서 물질을 반응시킬 때 stirring bar를 사용하지 않고 직접 손으로 돌려서 반응을 일으켰는데 아무래도 기계로 하는 것이 아니다보니 용액을 섞어주는 속도가 일정하지 않았고, 또 색깔변화가 갑자기 일어났기 때문에 시간측정에 있어 약간 차이가 난 것이 실험값의 오차의 원인이 되었던 것 같다.

자연과학| 2008.11.23| 5페이지| 1,000원| 조회(4,127)

실험, 화학, 시계반응

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[일반화학실험]산화환원적정법 (과망간산법)

실험제목 : 산화-환원 적정(과망간산법)실험목적산화제 또는 환원제의 표준용액을 사용하여 시료물질을 완전히 산화 또는 환원시키는 데 소모된 양을 측정하여 시료물질을 정량하는 방법이 산화·환원 적정법이다. 이 실험에서는 옥살산나트륨을 일차 표준물질로 써서 과망간산칼륨 용액의 농도를 표준화하고, 이 용액을 이용하여 과산화수소 수용액을 정량하는 방법을 습득한다. 또한 이 산화·환원 반응들의 종말점을 산화제인 과망간산칼륨 자체의 색을 이용하여 결정하는 법을 익힌다.실험결과① 실험 A2＋5＋16→ 2＋10＋8실험 1실험 2·실험 3옥살산나트륨 질량(g)0.7000.7000.700옥살산나트륨 분자량 (g/mol)134134134옥살산나트륨 몰농도 (M)0.05220.05220.0522옥살산나트륨 부피 (mL)10.010.010.0소비된 과망간산 칼륨 용액부피 (mL)18.013.511.1과망간산 칼륨 용액 농도(M)0.01160.01550.0188과망간산칼륨 용액평균 농도 (M)0.0153표준용액인 옥살산나트륨 (1) 몰농도 구하기순수한 옥살산나트륨 약 0.7g의 무게를 화학저울로 정확하게 측정해서 100mL 부피플라스크에 넣고, 소량의 증류수로 완전히 녹인 후에, 눈금까지 증류수를 채우고 잘 섞어서 표준용액을 만든다.용질 질량 : 0.700g용질의 분자량 : 134g/mol용액의 부피 100mL몰농도(M) = 용질의 몰수(mol)/용액의 부피(L)과망간산칼륨 몰농도 구하기1:, 2:= 옥살산나트륨 몰농도= 과망간산칼륨 몰농도= 옥살산나트륨 부피= 과망간산칼륨 부피실험 1)실험 2)실험 3)과망간산칼륨 몰농도의 평균값② 실험 B2＋5＋6→ 2+5＋8실험 1실험 2·실험 3과산화수소수 용액부피 (mL)5.005.005.00과산화수소수 용액밀도 (g/mL)1.011.011.01과망간산칼륨 몰농도 (M)0.02000.02000.0200과망간산칼륨 부피 (mL)9.809.509.70과산화수소수 몰농도 (M)0.09800.09500.0970과산화수소수 평균 몰농도(M)0.0967과산화수소수 몰농도 구하기1 :2 :: 과망간산칼륨 몰농도: 과산화수소수 몰농도: 과망간산칼륨 부피: 과산화수소수 부피실험 1)실험 2)실험 3)과산화수소수 평균 몰농도 값10배로 희석하지 않은 과산화수소 용액의 %농도= 과산화수소수 몰농도 d : 과산화수소수 밀도고찰이번 실험은 과망간산칼륨 용액을 이용하여 옥살산나트륨을 이용하여 표준화한 후 과산화수소수를 적정하여 그 순도를 결정하는 산화-환원 적정법을 다루었다. 과망간산칼륨은 산화제이기 때문에 공기 중에서 산화가 잘되므로 순수한 상태의 산화제를 얻기가 힘들다. 그래서 옥살산 나트륨을 이용하여 표준화한 후 과산화수소수 적정을 하였다. 이번 실험에서 우리가 한 적정방법은 여러 적정방법 중에서 적정에 의해 화합물이 산화되거나 환원되어 색이 변하는 경우 즉 용액의 색의 변화로 종말점을 알아내는 방법으로 하였다. 하지만 종말점을 찾아내는 과정에서 정확하게 색이 변하는 지점을 찾는 것이 상당히 어려웠으므로 이 문제점 때문에 실험값의 오차가 생긴 것 같다. 그리고 뷰렛 사용에 있어서도 문제가 있었는데 뷰렛 사용 시 뷰렛 눈금 밑으로는 될 수 있으면 사용하면 안되는데 적정과정에서 눈금 밑으로 표준액이 더 내려가 정확한 부피를 읽을 수가 없었다. 그 결과 첫 실험에서는 과망간산의 몰농도가 0.02M이 나와야 하는데 실험결과 평균값으로 나온 과망간산의 몰농도는 0.0153M이 나왔고 두 번째 과산화수소 농도 값도 3 %가 나와야하는데 3.27%의 값이 나와 0.27%정도의 오차가 생겼다. 이와 같은 오차를 줄이는 방법으로는 조금 더 농도가 옅은 표준용액을 사용하거나 성능이 더 좋은 뷰렛을 사용하면 어느 정도 오차가 줄어들 것이라고 생각한다.1. 옥살산나트륨 용액에 과망간산 용액을 처음 몇 방울 가할 때, 과망간산의 생기 서서히 없어진다. 더 많은 과망간산을 가하면 색이 훨씬 빨리 없어진다. 그 이유를 설명하여라.과망간산이 옥살산나트륨과 반응 시 이산화탄소가 생기는데 처음에는 단순히 이산화탄소가 생성되는 방향으로만 반응하다가 생성된 이상화탄소가 날라가게 되면 그 만큼 그 빈 곳을 채우기 위해서 반응 속도가 빨라지기 때문에 색이 나중에 빨리 변하는 것이다. 르 샤틀리에 가역 반응이 평형 상태에 있을 때 온도, 압력, 농도의 외부조건을 변화시키면 변화가 없는 방향으로 반응이 진행되어 새로운 평형에 도달하는 법칙이 그 이유이다. 망간 이온이 촉매역할을 한다.

자연과학| 2007.11.11| 5페이지| 1,000원| 조회(7,964)

산화환원, 과망간산법, 산화환원적정법

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[일반화학실험] 산화환원적정 (과망간산법) 예비보고서

1. 실험제목 : 산화-환원 적정(과망간산법)2. 실험날짜3. 실험목적산화제 또는 환원제의 표준용액을 사용하여 시료물질을 완전히 산화 또는 환원시키는 데 소모된 양을 측정하여 시료물질을 정량하는 방법이 산화·환원 적정법이다. 이 실험에서는 옥살산나트륨을 일차 표준물질로 써서 과망간산칼륨 용액의 농도를 표준화하고, 이 용액을 이용하여 과산화수소 수용액을 정량하는 방법을 습득한다. 또한 이 산화·환원 반응들의 종말점을 산화제인 과망간산칼륨 자체의 색을 이용하여 결정하는 법을 익힌다.4. 실험원리① 산화·환원 반응산화·환원 반응은 전자 전달 반응으로 간주할 수 있다. 산화환원 반응은 우리 주변에서 아주 흔히 일어나는 반응으로, 그 범위가 화석 연료의 연소에서 가정용 표백제의 작용에까지 이른다. 또한 대부분의 금속과 비금속 원소들은 그들의 광석으로부터 산화나 환원 과정에 의해 얻어진다.산화반응은 전자를 잃는 반쪽 반응을 말한다. 원래 “산화”라는 용어는 화학자들이 원소가 산소와의 결합을 나타내기 위해 사용하였다 그러나 현재는 산소를 포함하지 않는 반응까지 포함하는 더 넒은 의미를 가진다. 전자를 얻는 반쪽 반응을 환원반응이라고 한다. 산화환원 반응에서 산화의 정도는 환원의 정도와 같아야 한다. 즉, 환원제에 의해 잃은 전자의 수는 산화제에 의해 얻은 전자의 수와 같아야 한다.② 산화·환원 적정법산화제 또는 환원제의 표준용액을 써서 시료물질을 완전히 산화 또는 환원시키는데 소모된 양을 측정하여 시료 물질을 정량하는 부피분석법이다. 산화제는 다른 물질에서 전자를 빼앗아 자신은 환원되고, 환원제는 다른물질에게 전자를 내주어 자신은 산화된다. 산화-환원 적정법에서의 종말점은 과망간산 적정법에서처럼 지시약을 넣지 않는 경우와, 요오드 적정법과 같이 특정 지시약을 사용하는 경우, 전위값에 따라 산화형과 환원형의 색깔이 다른 산화-환원 지시약을 쓰는 경우 및 전위차 적정법에서와 같이 전기적인 방법으로 결정하는 방법이 있다.적정에 이용할 수 있는 산화제는 중크롬산칼륨, 황산세륨 및 하이포아염소산나트륨등이 있으는데 가장 대표적인것이 과망간산 칼륨과 요오드이다.산화제중 중크롬산 칼륨은 일정량을 평량하여 정확한 농도로의 용액으로 만들어 바로 사용이 가능하지만, 나머지 산화제들은 바로 사용하기 곤란하여 일차 표준물질로 알려진 환원제로 표준화를 거친 다음 사용해야 한다. 중크롬산칼륨의 6가 크롬자체가 환경오염의 원인이 되므로 바람직하지 않기 때문에 산화력은 약간 떨어지지만 오염에 문제가 없는 과망간산 륨을 많이 사용하고 있다.과망간산칼륨은 미량의 이산화망간을 포함하고 있어서 순수한 물질로 얻기 어렵기 때문에 옥살산나트륨 같은 일차 표준물질을 사용하여 과망간산 칼륨의 농도를 표준화 한다. 과망간산 칼륨은 산성 및 염기성에서 모두 산화력이 있으나 보통은 산성용액에서 수행한다.산성용액에서 MnO4- 이온이 Mn2+ 이온으로 환원되면서 시료를 산화시킨다.+++=1.51Y황산 산성용액에서 철(ll)염과 과망간산칼륨을 반응시킬 때에는 다음 식과 같은 반응이 일어나게 되어과망간산이온()의 적자색이 사라진다.++++즉, 일정량의 황산철(ll) 시료 용액에 뷰렛으로부터 과망간산칼륨 용액을 떨어뜨려서 적정할 경우, Fe2+ 이온이 모두 산화되어 Fe3+이온으로 바뀌면 과량으로 들어간 1방울의 과만간산 용액의 MnO4-의 적자색이 남아 있게 되어 종말점을 알 수 있다.③ 산화제, 환원제산화·환원반응에서 산화를 야기하는 화학종을 산화제라고 한다. 산화제는 원소, 이온 또는 화합물일 수 있다. 산화·환원반응에서 산화제에서 일어나는 변화를 세가지 다른 방법으로 살펴볼 수 있다.전자이동전자는 산화되는 화학종으로부터 산화제로 이동한다.산화수산화제는 산화수가 감소하는 원소를 포함한다.반응산화제는 환원되는 화학종이다.상대를 환원시키는 화학종을 환원제라고 한다. 이 과정은 세 가지 다른 방법으로 말할 수 있다.전자이동전자는 환원제로부터 환원되는 화학종으로 이동한다.산화수환원제는 산화수가 증가하는 원소를 포함한다.반응환원제는 산화되는 화학종이다.④ 적정실험실에서 용질의 농도를 측정하는 데 가장 많이 쓰는 실험기법 중 하나는 적정이다. 물의 순도와 혈액 조성을 조사하고, 식품산업에서 품질관리를 위하여 매일 적정을 사용한다. 적정하는 용액을 분석액이라고 한다. 그리고 농도와 조성이 알려진 표준용액을 적정액이라고 한다. 일정 부피의 분석액에 적정액을 넣어주어 완전히 반응할 때까지의 넣어준다. 이 때 지시약을 사용하여 가한 적정액의 부피가 적정액과 분석액 간의 양론관계식으로 주어지는 것과 정확히 같은 상태인 당량점을 찾을 수 있다. 지시약의 색깔변화는 순간적으로 일어나므로, 쉽게 당량점을 찾을 수 있다. 지시약의 색깔이 변한 후 색깔 변화를 일으키는 데 필요한 적정액의 부피를 정확히 읽는다.5. 실험기구 및 시약① 기구 : 메스플라스크(100mL), 삼각플라스크(250mL), 피펫(10mL), 갈색시약병, 온도계뷰렛(50mL), 뷰렛클렘프 및 스탠드, 물중탕과 전열기(500W), 화학저울, 무게다 는 병(10mL), 고무빨게, 눈금실린더(100mL)② 시약 : 0.02M표준용액,(1:1), 3%, 옥살산나트륨()※ 시약조사① 과망간산칼륨분자식. 비중은 2.703이다. 단맛이 있으나 수렴미가 남는다. 공기 중에서는 안정하고 물에 잘 녹는데, 용해도는 10g의 물에 0℃일 때 2.83g, 10℃일 때 6.15g, 75℃일 때 32.35g이다. 200℃로 가열하면 산소를 발생하며 망간산칼륨과 이산화망간이 되고, 다시 삼이산화망간이 된다. 또 진한 용액에 강한 알칼리용액을 작용시켜도 산소를 발생하며, 용액은 망간산칼륨가 되어 녹색으로 변한다. 염산과 반응하여 염소를 발생하고, 진한 황산에 의하여 폭발을 일으키므로 위험하다. 망간산칼륨을 염소 또는 이산화탄소로 산화시키거나, 격막을 써서 전기분해하여 양극에 생긴 용액을 농축하여 냉각시키면 결정으로서 얻어진다. 산화제로 쓰이는데, 용액의 산성 ·중성 ·알칼리성에 따라 산화하는 모양이 달라지며, 산성인 경우가 산화력이 강하여 응용범위도 넓다. 과망간산염의 적정, 유기합성, 살균소독, 표백제 등의 원료로 사용된다.② 황산의 화학식을 갖는 무색의 비휘발성 액체로, 공업적으로 백금이나 오산화바나듐 촉매를 이용해 만든다, 황산은 흡습성이 강하기 때문에 황산과 반응하지 않는 물질의 수분을 빼앗는 용도로 사용할 수 있다.③ 과산화수소1) 성질과산화수소는 물, 에탄올, 에테르에 잘 녹으며 수용액에서 수소이온이 일부 해리되어 약한 산성을 띤다. 진한 과산화수소는 독성이 있으며 강한 자극성이 있으므로 매우 조심스럽게 다루어야 한다. 시판용은 30~35%의 수용액이며 강한 산화력을 가진다. 촉매반응으로서 알칼리 금속, 중금속 및 이산화망간과 같은 무기물에 의해 산소와 물로 쉽게 분해 되므로 실험실에서 반응속도 관찰에 많이 쓰인다. 과산화수소의 분해 반응은 알칼리성에서는 쉽게 분해되나 산성에서는 비교적 안정하여 인산과 요산은 오히려 과산화수소의 분해를 억제한다.2) 용도과산화수소는 강한 산화력을 있으며 생성물이 무해하여 분석 시약의 산화제, 견사나 양모 등의 표백제, 플라스틱 공업에서 비닐 중합의 촉매로도 쓰이고 소독제, 폭약 등으로 사용된다. 또한 90% 수용액은 로켓의 추진제, 잠수함 엔진의 작동용으로 쓰인다.

자연과학| 2007.10.19| 5페이지| 1,000원| 조회(1,013)

일반화학실험, 산화환원적정, 과망간산법

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