유기화학실험 실험 7 Benzoic acid의 합성 산화, 필터, 재결정 결과

문서 내 토픽

1. 벤조산 합성

이번 실험에서는 톨루엔에 과망간산칼륨을 가하여 벤조산을 합성하였다. 톨루엔의 산화 반응은 벤질 자리에서 반응이 일어나며 벤젠 고리의 공명에 의해 안정화된 중간체인 벤질 라디칼이 생성된다. C6H5CH3+2KMnO4+HCl⟶C6H5COOH+2MnO2+KOH+KCl+H2O의 반응식을 통해 치환기의 C의 산화수는 –3에서 +3으로 6만큼 증가하기 때문에 산화되고, Mn의 산화수는 +7에서 +4로 3만큼 감소하기 때문에 환원되는 것을 알 수 있다. 이때 Mn과 같은 전이 금속은 다양한 산화수를 가질 수 있다.
2. 녹는점 측정

합성된 벤조산은 녹는점 측정과 TLC 측정을 통해 확인할 수 있다. 녹는점 측정을 진행한 결과 녹는점은 128℃이고, 이론적 벤조산의 녹는점은 122℃이므로 4.9%의 오차율을 가진다. 불순물이 많이 포함될수록 녹는점의 오차가 발생되며 녹는점 범위가 넓어진다.
3. TLC 분석

TLC의 고정상은 실리카이므로 극성 물질, 이동상은 에틸 아세테이트와 n-헥세인을 1:3의 비율로 혼합한 무극성 물질이다. 극성 물질은 극성 물질끼리, 무극성 물질은 무극성 물질 끼리 서로 잘 섞이는 원리를 이용한다. 이때 TLC plate 위의 spot을 관찰하기 위해 UV lamp를 사용한다.
4. 수득률 분석

이번 실험에서 7ml의 톨루엔을 사용했으므로 이론적 벤조산의 수득량은 1.91g이고, 17g의 과망간산칼륨을 사용했으므로 이론적 수득량은 2.13g이다. 과망간산칼륨이 한계반응물이므로 벤조산의 이론적 수득량은 2.13g이다. 이때 실험을 통해 얻은 벤조산의 수득량은 1.49g이므로 수득률은 70%이다. 수득률이 상당히 낮게 나온 것을 확인할 수 있는데, 전부 반응하지 못한 과망간산칼륨과 톨루엔에 의한 것이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 벤조산 합성

벤조산 합성은 유기화학 실험에서 매우 중요한 과정입니다. 이 실험을 통해 학생들은 유기화합물의 합성 과정을 이해하고, 실험 기술을 익힐 수 있습니다. 벤조산 합성 실험은 반응 메커니즘, 중간체 생성, 정제 과정 등 다양한 화학적 개념을 포함하고 있어 학생들의 이해도를 높일 수 있습니다. 또한 실험 결과를 분석하고 해석하는 과정에서 비판적 사고력과 문제 해결 능력을 기를 수 있습니다. 이러한 실험 경험은 학생들이 화학 분야에 대한 흥미와 이해를 높이는 데 도움이 될 것입니다.
2. 녹는점 측정

녹는점 측정은 유기화학 실험에서 매우 중요한 분석 기법입니다. 이 실험을 통해 학생들은 화합물의 순도와 정제 정도를 확인할 수 있습니다. 녹는점 측정은 간단하고 신속하게 수행할 수 있지만, 정확한 결과를 얻기 위해서는 실험 기술과 주의 깊은 관찰이 필요합니다. 학생들은 이 실험을 통해 화합물의 물리적 성질에 대한 이해를 높이고, 실험 기술을 향상시킬 수 있습니다. 또한 실험 결과를 해석하고 분석하는 과정에서 논리적 사고력과 문제 해결 능력을 기를 수 있습니다. 이러한 실험 경험은 학생들이 화학 분야에 대한 흥미와 이해를 높이는 데 도움이 될 것입니다.
3. TLC 분석

TLC(Thin Layer Chromatography) 분석은 유기화학 실험에서 매우 유용한 분석 기법입니다. 이 실험을 통해 학생들은 화합물의 성분을 분리하고 확인할 수 있습니다. TLC 분석은 간단하고 신속하게 수행할 수 있으며, 소량의 시료로도 분석이 가능합니다. 학생들은 이 실험을 통해 화합물의 극성, 용해도, 분리 특성 등 다양한 화학적 성질을 이해할 수 있습니다. 또한 실험 결과를 해석하고 분석하는 과정에서 논리적 사고력과 문제 해결 능력을 기를 수 있습니다. 이러한 실험 경험은 학생들이 화학 분야에 대한 흥미와 이해를 높이는 데 도움이 될 것입니다.
4. 수득률 분석

수득률 분석은 유기화학 실험에서 매우 중요한 과정입니다. 이 실험을 통해 학생들은 화합물 합성 과정에서 생성된 최종 생성물의 양을 확인할 수 있습니다. 수득률 분석은 실험 과정의 효율성을 평가하고, 최적의 반응 조건을 찾는 데 도움이 됩니다. 학생들은 이 실험을 통해 화학 반응의 수율 계산, 정제 과정의 손실 최소화, 실험 기술 향상 등 다양한 화학적 개념을 이해할 수 있습니다. 또한 실험 결과를 해석하고 분석하는 과정에서 논리적 사고력과 문제 해결 능력을 기를 수 있습니다. 이러한 실험 경험은 학생들이 화학 분야에 대한 흥미와 이해를 높이는 데 도움이 될 것입니다.

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