일반화학실험 화학실험2 약산의 분리와 적정 (서울대 자연대생, 2021년 2학기)

소개

2021년 2학기 일반화학실험 화학실험2 서울대 실험보고서입니다.

학점 후회 없으실 것입니다.

목차

1. Homework
2. Data & Results
3. Discussion

References

본문내용

#1. 1차 표준물질의 조건
먼저 1차 표준물질이란 용액으로 제조할 경우 용질 무게 측량 시 오차가 매우 작아 예측 된 농도와 거의 동일한 농도의 용액을 제조할 수 있는 물질이다. 대표적으로 이번 실험에서 표준 화에 사용한 KHP(Potassium hydrogen phthalate) 등이 1차 표준물질이다. 이러한 1차 표준 물질 될 수 있는 물질의 조건은 다음과 같다. 먼저 공기 중 수증기를 잘 흡수하지 않고, 풍화되지 않으 며 공기에 의해 산화되지 않는 등 오랜 시간이 지나더라도 물질 그대로 유지가 잘 되는 성질을 가져야 한다. 예를 들어 적정에 사용되는 NaOH의 경우 수증기와 반응하여 용해되어 버리는 조해 성을 가지기 때문에 무게 측량에 어려움이 있어 1차 표준물질로서 적합하지 않다. 또한 용매에 용해될 때 용해 과정이 정량적으로 진행되어야 하며, 당량 중량이 비교적 커서 측량 시 오차를 줄일 수 있어야 한다. 마지막으로 불순물의 무게를 포함하지 않기 위해 물질의 정제과정이 비교 적 쉬워야 한다는 조건이 있다.
#2-1. 이번 실험에서 정상 크로마토그래피를 사용하지 않은 까닭
이번 실험에서는 살리실산과 아세트산을 크로마토그래피를 통해 분리하였는데 이때 정상 크로마토그래피보다 역상 크로마토그래피가 더 유리하여 정상 크로마토그래피를 사용하지 않았다. 살리실산과 아세트산은 모두 극성 물질이지만 분자구조의 차이로 인해 극성에 약간의 차이를 갖 는다. 즉 극성 차이를 조금 갖는 두 극성 물질을 효과적으로 분리하는 것이 필요한 데, 만약 정상 크로마토그래피를 사용하는 경우 고정상이 이동상보다 극성이 커서 살리실산과 아세트산은 모두 전개의 속도가 느릴 것이고 두 물질의 효과적인 분리가 어려울 수 있다. 반면, 역상 크로마토그래 피를 사용하는 경우 고정상보다 이동상의 극성이 커서 분리하고자 하는 두 극성물질의 전개가 빠 를 것이고 적절한 극성을 갖는 이동상을 채택한다면 두 미세한 극성 차이 활용을 극대화해 두 물 질을 분리할 있을 것이다. 따라서 미세한 극성 차이를 갖는 살리실산과 아세트산을 분리해야 하 는 본 실험에서는 역상 크로마토그래피를 활용하는 것이 더 유리하다.

참고자료

· Atkins, P.; Jones, L.; Laverman, L. Chemical Principles: The Quest for Insight. 7th ed.; W.H. Freeman and Company: New York, NY, 2016, pp. 509-511.
· Atkins, P.; Jones, L.; Laverman, L. Chemical Principles: The Quest for Insight. 7th ed.; W.H. Freeman and Company: New York, NY, 2016, pp. 511-516.
· Silberberg, M.S.; Amateis, P. Chemistry: The molecular nature of matter and change. 9th ed.; McGraw-Hill Education: New York, NY, 2021, p. 873.
· David K. Organic Chemistry. 3rd ed.; Wiley: New Jersey, NJ, 2017, p. 128.
· David K. Organic Chemistry. 3rd ed.; Wiley: New Jersey, NJ, 2017, p. 286.