[화학실험]비타민C의 정량

소개글

서울대학교 일반화학 실험 레포트 입니다.

Abstract와 Introduction이 잘 정리되어 있으며,

data와 discussion의 양이 많습니다.

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Chemical & Apparatus
4. Data & Result
5. Discussion
6. reference

본문내용

Abstract

산화-환원 반응은 산-염기의 중화반응과 마찬가지로 우리 주변에서 많이 일어나고 있는 매우 중요한 반응이다. 분자는 양전하를 가진 원자핵들 주위에 음전하를 가진 전자가 구름처럼 분포하고 있는 구조로 되어 있다. 분자를 둘러싸고 있는 전자는 분자의 종류에 따라서 쉽게 떨어져 나갈 수 있는 경우도 있고, 그렇지 않은 경우도 있다. 그러므로 서로 다른 종류의 분자들이 서로 가까이 다가오게 되면 한 분자로부터 다른 분자로 전자가 옮겨가는 화학 반응이 일어날 수 있다. 이처럼 분자 사이에 전자가 옮겨가는 반응을 산화-환원 반응이라고 한다. 전자를 내어주어서 다른 분자를 환원시키는 분자를 환원제라고 하고, 전자를 받음으로써 다른 분자를 산화시키는 분자를 산화제라고 한다. 산화-환원 반응은 정량적으로 일어나기 때문에 시료의 농도를 알아내는 부피분석법으로 활용될 수 있다. 산화-환원 적정의 종말점은 여러 가지 방법으로 알아낼 수 있다. 일반적으로 화합물이 산화되거나 환원될 경우 색깔이 변화하는 경우가 많기 때문에 사용한 산화제나 환원제의 색깔 변화로 부터 종말점을 직접 알아낼 수 있는 경우도 있고, 산-염기 적정에서처럼 지시약을 사용하기도 하며, 전기적인 방법을 사용하기도 한다.
본 실험에서 사용하게될 비타민 C의 화학적 성격을 살펴보면 L-ascorbic acid는 dehydro-L-ascorbic acid로 쉽게 산화된다. 또 dehydro-L-ascorbic acid는 2,3-diketo-L-gulonic acid로 산화된다. L- ascorbic acid와 dehydro-L-ascorbic acid 사이의 변환은 가역적 산화, 환원 변환이지만 dehydro-L-ascorbic acid이 2,3-diketo-L-gulonic acid로 산화되는 것은 비가역적 반응이다. 즉 비타민 C는 dehydroascorbic acid로 산화되면서 다른 물질을 환원시키는 환원제로서 작용할 수 있는 물질이다. 또한 실험에서 사용하는 dye는 원래는 rose pink색이지만 환원되었을 때 무색으로 변하기 떄문에 산화, 환원 지시약이 없어도 적정에서의 종말점을 찾기가 쉽다. 따라서, 비타민 C와 농도를 알고 있는 dye와의 산화-환원 적정을 통해서 우리는 비타민 C의 분자량을 결정할 수 있을 것이다. 물론 실험에 사용하는 시약은 순수한 상태가 아닐 수 있으며 실험 방법에 따라 반응 정도가 다르기 때문에 실제 반응비는 1:1에서 벗어날 수 있다. 이를 고려하여 산화-환원 적정을 통하여 오렌지 쥬스 안에 있는 비타민 C의 양을 측정해본다.

참고 자료

Exploring Chemical Analysis, Daniel C. Harris, W. H. Freeman and Company.
McMurry Organic Chemistry 4th ed., John McMurry, Brooks/Cole, p793.
Invitation to Organic Chemistry, A. William Johnson, Jones and Bartlett, p456.
Principles of Modern Chemisry, 5/ed., Oxtoby & Nachtrieb.