유기공업화학실험 A+ 레포트 the SN1 Reaction (SN1 반응)

소개

2022년 대면 수업에서 유기공업화학실험 시험 1등, 레포트 2등으로 A+ 받았습니다.
디스커션은 기본 4페이지 이상으로 작성하였고 result도 시약 질량이나 부피 구하는 과정, 수득률 구하는 과정 등이 타 레포트에 비해 하나하나 아주 자세합니다. 고찰도 실험 과정 하나하나를 원리와 관련지어 세세하게 작성했고, 오차의 원인 매우 구체적이며, 참고 자료도 많습니다.

목차

없음

본문내용

5. Result
1) tert-butyl chloride의 합성
이론적 수득량:
- 한계반응물: tert-butanol과 HCl의 SN1반응의 반응식은 (CH3)3COH+HCl→(CH3)3CCl+H2O 이므로 반응물의 몰수비와 생성물의 몰수비가 1:1:1:1이다. 따라서 반응할 수 있는 몰수가 전부 동일하기에 사용한 반응물에 질량을 이용해 몰수를 구해보면, HCl과 같은 경우에는 67.2ml를 사용하였으므로 밀도인 1.19g/ml를 곱하면 79.968g이기에 대략 2.19mol만큼이 반응에 사용되었다. tert-butanol과 같은 경우에는 21.8ml를 사용하였으므로 tert-butanol의 밀도인 0.775g/ml를 곱하면 16.895g이기에 대략 0.228mol만큼이 반응에 사용되었다. 따라서 한계 반응물은 사용한 몰수가 더 적은 tert-butanol이 된다.
- 이론적 수득량: 반응물과 생성물의 몰수비가 1:1:1:1이기에 한계반응물의 몰수만큼 생성물이 생성되기에 0.228mol씩 생성된다. 따라서 tert-butyl-chloride가 0.228mol이 생성되기에 0.228mol×92.52g/mol=21.09456g으로 대략 21.095g 만큼이 생성되어야 한다.

2) Hydrolysis of tert-butyl chloride
처음에는 NaOH 용액을 첨가해 주었기에 염기성을 띠기에 Universal indicator을 5방울 정도 넣었을 때 파란색을 띠게 되나 우리 조의 색깔은 무색인지 파란색인지 잘 구별이 되지 않을 정도로 색 변화가 약했다. 하지만 acetone과 tert-butyl-chloride 혼합용액을 넣으면 tert-butyl-chloride가 SN1반응을 하기에 중간체를 생성하면서 H2O가 생성되어서 중성이 되어 초록색을 띠게 된다. 그 후 가수분해 반응으로 인해 HCl이 생성되기에 용액이 점차 산성을 띠면서 색깔이 주황색에 가까운 붉은색으로 변한다.

참고자료

· 구글, mesityl oxide, https://en.wikipedia.org/wiki/Mesityl_oxide
· 구글, phorone, https://en.wikipedia.org/wiki/Phorone
· 네이버 지식백과, Basic 고교생을 위한 화학 용어사전, 에멀션 (naver.com)
· 구글, 탈 양성자화 반응,
· https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%83%88%EC%96%91%EC%84%B1%EC%9E%90%ED%99%94
· 구글, SN1 반응, https://ko.wikipedia.org/wiki/SN1_%EB%B0%98%EC%9D%91
· 구글, universal indicator
· https://www.scienceall.com/%EB%A7%8C%EB%8A%A5-%EC%A7%80%EC%8B%9C%EC%95%BDuniversal-indicator/
· 구글, universal indicator https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_indicator