재결정 (Recrystallization) 실험보고서

소개글

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목차

1. Title
2. Purpose
3. Theory
4. Instruments& Reagents
5. Procedure

본문내용

2. Purpose : 산-염기 성질을 이용해서 용해도가 비슷한 두 물질을 분리하고 정제한다.
3. Theory : 자연에서 분리되거나 실험으로 합성된 물질에는 대부분의 경우에 원하지 않은 불순물이 포함되어 있다. 이런 혼합물에서 원하는 물질을 순수한 상태로 분리시키는 것은 화학실험에서 아주 중요한 과정이다. 고체의 경우에 원하는 물질과 불순물의 용해도가 상당히 다르면 적당히 따뜻한 용매에 혼합물을 녹인 다음에 순수한 물질을 재결정할 수 있다. 이 밖에도 추출(실험 7), 크로마토그래피(실험 8), 그리고 액체 혼합물의 경우에 사용하는 증류(실험 9)도 많이 사용되는 분리 방법이다.
재결정은 온도에 따라 용해도가 다른 점을 이용하는 방법이다. 대부분의 경우에 화합물이 용매에 녹는 용해 과정은 흡열 과정이기 때문에 온도가 높아질수록 용해도가 커지지만, 반대의 경향을 보이는 경우도 있다. 예를 들어서 아세트산 나트륨을 물에 녹이는 경우에는 열이 발생하는 발열 과정이기 때문에 아세트산 나트륨의 용해도는 온도가 높을수록 작아진다.
주어진 온도에서 어떤 물질이 용매에 더 이상 녹지 않을 때까지 녹인 용액을 포화 용액이라고 하고, 용매 100g에 녹을 수 있는 용질의 양을 용해도라고 한다. 주어진 용질이 어떤 용매에 잘 녹는가를 결정할 수 있는 일반적인 법칙은 없다. 그러나 흔히 극성 용질은 극성 용매에 잘 녹고, 비극성 용질은 비극성 용매에 잘 녹는다고 알려져 있다.
혼합물을 뜨거운 용매에 녹인 후에 다시 식히면 대부분의 경우 용해도가 줄어들어 용해도 이상으로 녹아있던 용질을 침전물로 떨어지게 된다. 만일 불순물의 양이 적고, 우리가 관심을 가지고 있는 물질이 충분히 포함되어 있는 경우 용해도에 의한 침전물은 불순물이 포함되지 않은 순수한 물질이 된다. 그러므로 재결정 방법을 이용하여 불순물을 제거할 경우 불순물의 용해도는 크고 원하는 물질의 용해도는 비교적 작게 하는 용매를 선택하는 것이 바람직하다.

참고 자료

표준 일반화학실험 제7개정판 / 천문각 / 2016년 재판 / p39 참조