알코올의 정량분석 레포트

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 시약 및 기구
4. 실험 이론
5. 주의사항
6. 실험방법
7. 실험결과
8. 고찰
9. 참고문헌

본문내용

실험목적
: 적황색을 띠는 크로뮴산 용액(Cr(Ⅵ))이 알코올과의 반응에 의해서 청록색의 크로뮴산(Cr(Ⅲ)) 용액으로 환원된다. 이를 이용해 미지 용액 속에 존재하는 알코올의 농도를 분석하고자 한다.

실험이론
: 분석은 실험 목적에 따라 정량 분석이나 정성 분석으로 나뉠 수 있다. 정량 분석은 시료에 존재하는 여러 물질 중에 특정한 물질의 양을 정확하게 파악하고자 할 때에 사용하는 분석 방법이다. 정성 분석은 시료가 어떤 물질로 구성되어 있는지를 파악하고자 할 때 사용하는 분석법이다. 해당 실험에서는 크로뮴산과 알코올의 산화환원반응을 유도하고, 이를 통해 환원되는 크로뮴산의 흡광도를 측정하게 된다. 또한 환원된 크로뮴산은 알코올과 얼마나 반응하는지에 따라 생성되기 때문에 간접적으로 알코올의 농도를 계산할 수 있다. 즉, 해당 실험에서는 정량 분석의 방법을 택해 실험을 진행한다.
알코올은 산화되면 알데하이드을 거쳐 카복실산이 된다. 이를 역으로 생각해 보면, 카복실산이 환원되면 알데하이드를 거쳐 알코올이 된다는 것을 알 수 있다. 이러한 알코올은 크롬산에 의해 쉽게 산화되는 특징을 가지고 있다. 이 과정에서 알코올은 카복실산으로 변하게 되고, 적황색을 띠고 산화수의 값이 6인 크롬산(Ⅵ)은 청록색을 띠고 산화수의 값이 3인 크롬산(Ⅲ)으로 된다. 청록색을 띠고 있는 크롬산 용액의 흡광도는 비어의 법칙에 맞추어 결정되기 때문에 흡광도를 측정해 크롬산의 농도나 알코올의 농도를 계산할 수 있다.
분광광도계를 이용해 실험을 진행할 때에는 시료의 흡광도를 이용하기 때문에 특정한 화합물만 선택적으로 흡수할 수 있는 파장 값을 사용해야 한다. 따라서 해당 실험에서는 알코올과 크롬산이 흡수할 수 있는 파장 값을 사용하지 않고, 환원된 크롬산만이 흡수할 수 있는 파장 값을 이용한다. 환원 반응이 일어나지 않은 크롬산 용액은 약 570nm 이상의 파장에서는 빛을 흡수하지 않는다.

참고 자료

동국대학교 화학과 화학실험실 편저. 일반화학실험. 녹문당, 2020. pp 119-121.
MSDS, NFPA(1M 크롬산)”, 2021.09.30 방문, 씨그마알드리치.
https://www.sigmaaldrich.com/korea.html
MSDS, NFPA(에탄올)”, 2021.09.30 방문, 삼전순약공업.
http://www.samchun.com/kr/sub/product/msds.asp