[일반화학실험]폐식용유를 이용하여 세탁 비누 만들기

소개

에스테르에 수산화나트륨과 같은 염기를 반응시키면 카복실산의 염과 알코올이 생성된다. 이와 같이 에스테르가 염기의 존재 아래에서 분해되는 반응을 비누화라한다. 이 반응을 이해하고 폐식용유로 세탁비누를 만드는 과정에 대해 알아보는 실험레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 토의 사항
6. 참고 자료
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 에스테르에 수산화나트륨과 같은 염기를 반응시키면 카복실산의 염과 알코올이 생성된다. 이와 같이 에스테르가 염기의 존재 아래에서 분해되는 반응을 비누화라고 한다.
1.2. 본 실험에서는 비누화 반응을 이해하고, 폐식용유로 세탁비누를 만드는 과정에 대해 알아보자.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 서론
액체 상태의 화합물들이 서로 잘 섞이는가를 결정하는 가장 중요한 특성은 분자의 극성이다. 양전하를 가진 원자핵의 주위에 구름처럼 분포하고 있는 전자를 가지고 있는 분자에서는 원자핵의 종류와 상대적인 위치에 따라서 전자의 분포가 분자의 한 쪽 으로 치우쳐 있는 경우가 있다.
물() 분자의 경우에는 2개의 수소 원자가 중심에 있는 산소 원자의 양쪽에 104.5°의 각도로 결합하고 있어서, 전자를 잘 잡아당기는 성질을 가진 산소 원자 주위에 전자의 분포가 집중되어 있다. 따라서 물 분자는 산소 원자 부근은 약간의 음전하를 나타내고 수소 원자 부근은 약간의 양전하를 나타내는 극성 분자이다. 이와는 달리 메탄(C) 의 경우에는 탄소 원자를 중심으로 4개의 수소 원X까 구형 대칭에 가깝게 위치하기 때문에 전자의 분포도 구형에 가깝게 대칭적인 비극성 분자이다.
일반적으로 액체 상태에서 극성 분자는 극성 분자들과 잘 섞이고, 비극성 분자는 비극성 분자들과 잘 섞인다. 그렇기 때문에 극성 분자인 물에는 비극성의 성질인 유기 분자들이 잘 녹지 않는다. 유기 물질인 기름이 물에 잘 녹지 않는 것이 바로 그런 예이다.
여러 개의 탄소 원자들이 사슬 모양으로 연결된 탄화수소는 비극성의 특성을 가지고 있어서 물에 잘 녹지 않기 때문에 소수성(減水性, hydrophobic) 분자라고 한다. 그리고 탄화수소 끝에 결합된 카복실기 (-COOH), 아미노기() 등은 물 분자와 잘 섞이는 친수성(親水性, hydrophilic)을 나타낸다. 이러한 소수성과 친수성의 특성을 가진 원자단을 모두 가지고 있는 분자를 계면활성제라고 하며 이를 이용하면 물에 잘 녹지 않는 기름과 같은 비극성의 유기 물질을 물에 녹일 수 있다.

참고자료

· 표준 일반화학실험 7판, 대한화학회, p.276～282, 실험 34 비누 만들기
· 일반화학실험, 자유아카데미, p.67～68
· Organic chemistry 8th, McMurry, 2012, Chapter 21