분석화학실험_UV-VIS 분광광도법을 이용한 과망간산포타슘 수용액의 흡광곡선 작성 및 미지 시료의 농도 결정_예비보고서

목차

1. 제목

2. 실험 일시

3. 실험 목적

4. 이론 및 원리
1) 분광광도법(spectrophotometry)
2) 분광광도계
3) Beer의 법칙
4) 검정곡선 작성
5) 예비 보고서 문제 1. 시약 조사 및 시약제조식
6) 예비 보고서 문제 2. 시료 A의 투과도는 90%, 시료 B의 투과도는 20%이다. 시료 A와 B의 흡광도를 계산하시오.
7) 예비 보고서 문제 3. UV-VIS 분광광도법 실험에서 큐벳 셀의 길이가 흡광도에 미치는 영향을 설명하시오.
8) 예비 보고서 문제 4. 분광광도계를 이용하여 시료를 측정하기 전, 측정 파장에서 blank를 이용하여 흡수 파장을 0으로 맞춰주는데, 그 이유를 설명하시오.
9) 예비 보고서 문제 5. UV-VIS 분광광도법 실험을 진행할 때 표준 용액과 미지 시료의 흡광도 A는 너무 작거나 큰 값을 가지지 않고, 적당한 수준의 값을 가져야 한다. 그 이유를 설명하시오.
10) 예비 보고서 문제 6. 농도가 2.00*10-5 M인 미지시료를 1.00cm 큐벳에 넣고 측정을 진행했을 때 흡광도가 0.650 으로 나왔다. 이 미지 시료의 몰 흡광계수를 계산하시오.

5. 기구 및 시약
1) [기구]
2) [시약]

6. 실험 방법
1) [실험 1. 시료 준비]
2) [실험 2. 기기 사용]
3) [실험 3. 데이터 처리]

본문내용

분광광도법은 빛과 물질과의 상호작용을 이용하는 분석법이다. 그 중 UV-VIS 분광광도법은 빛의 흡수를 이용하여 화학물질을 정성 분석 및 정량 분석할 수 있는 분석법으로, 주로 가시광선과 근자외선, 근적외선 영역의 빛을 이용한다(그림). 바닥상태에 있는 분자가 자외선 및 가시광선을 흡수하면 전자 전이(electronic transition) 현상이 일어난다.

또한 분자는 그 종류에 따라 서로 다른 특정한 파장의 빛을 흡수하면서 전자 전이를 일으킨다. 따라서 흡수하는 파장을 알게 되면 그 분자가 어떤 것인지를 알아낼 수 있다. 그리고 흡수하는 빛의 양, 즉 흡광도(absorbance)를 측정하면 그 분자의 농도를 결정할 수 있게 된다.
UV-VIS 분광광도법을 이용하여 물질의 농도를 측정할 때, 물질이 스스로 자외선 및 가시광선 영역에서 빛을 거의 흡수하지 않는 성분을 분석하는 경우에는 직접 분석하나, 자외선 및 가시광선 영역에서 빛을 거의 흡수하지 않는 성분을 분석하는 경우에는 적당한 발색시약이 필요하다. 발색시약은 자외선 및 가시광선 영역에서 빛을 흡수하지 않는 화합물을 흡수하는 화합물로 변화시킨다. 이러한 발색시약은 아래와 같은 몇 가지 조건을 가져야 한다.
① 발색된 색이 예민하고 안정해야 한다.
② 방해 성분이 적고, 목적 성분에만 반응해야 한다.
③ 발색된 화합물의 조성이 명확해야 한다.
④ Beer의 법칙을 따라야 한다.

본 실험에서는 과망간산포타슘 수용액을 미지 시료로 사용한다. 과망간산포타슘은 보라색을 띠는 수용액으로 520 nm에서 빛을 흡수한다. 따라서 발색시약이 필요 없고, 직접 분석이 가능하다. 우리가 직접 눈으로 관찰하는 색과 시료에 흡수된 색은 보색 관계를 가진다. 따라서 보라색을 띠는 과망간산포타슘 수용액은 백색광의 노란색 성분을 흡수하고 보라색 성분을 산란 및 투과하며, 최대 흡광도는 520 nm 부근에서 나타난다.

참고자료

· 대한화학회 분석화학, 전기화학분과 "분석화학실험"/ /제2판/ 사이플러스/334-345p/ 2010
· 시약 KMnO4 / 안전보건공단 화학물질정보 MSDS
· 김은정, 박옥련 / [빛과 색] /네이버 지식백과/ 2007. 3. 10
· 전자 전이 [electronic transition, 電子轉移] /네이버 지식백과 두산백과 두피디아, 두산백과
· 분광광도법 [Spectrophotometry] / 네이버 지식백과 (물리학백과)