원소분석과 어는점 내림 [서울대 화학실험]

소개

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목차

I. Abstract
II. Introduction
III. Procedure
IV. 결과 (Results)
V. 고찰 (Discussion)
VI. 과제 (Assignment)

본문내용

미지의 물질의 특성에 대해 알기 위해서는 그 물질이 화학적으로 이루고 있는 구조를 파악하는 것이 도움이 된다. 구조를 알아내려면 물질을 구성하는 원자들의 비율과 그 원자들의 결합 방식을 찾아야 하는데, 이 과정에서 분자량을 이용할 수 있다. 이번 실험에서는 원소분석기에서 기체 크로마토그래피를 이용해 미지 시료 A∙B을 구성하는 원소들의 종류와 비를 알아낸 후, 이를 토대로 실험식을 구한다. 다음으로 어는점 내림으로 이들의 분자량을 구하고, 각각의 시료가 포도당과 설탕 중 무엇에 해당하는지를 찾는다. 실험과정에서 새로운 물질에 대해 이들의 화학적 구조와 기능 등을 알아내는 방법을 체험적으로 학습한다.
II. Introduction
-원소 분석기(Elemental Analyzer)
유기화합물에 포함된 C, H, N, S, O의 함량을 알아내기 위해 사용한다. 원소의 종류에 따라 분석
원리가 달라지는데 C, H, N, S와 같은 경우에 촉매가 충진 된 관을 고열로 가열해 시료를 완전 연소시켜 가스 형태로 변화시킨다. 이렇게 만들어진 기체를 산화∙환원 반응을 이용해 CO2, H2O, N2 등의 형태로 만들고, 기체 크로마토그래피를 이용해 원소를 정량 분석한다. 산소와 같은 경우에는 물질을 열 분해했을 때 만들어진 CO2의 양을 이용해 분석한다.
-용액의 총괄성
용액의 총괄성은 다른 요인들을 배제하고 오직 용질 입자의 수에만 의존하는 용액의 성질을 뜻한다. 증기압 내림, 끓는점 오름, 어는점 내림 등이 포함된다.
-어는점 내림
용질과 용매가 섞인 하나의 용액을 제조했다고 가정했을 때, 용액의 어는점은 용매의 어는점보다 낮아지게 된다. 관련 식은 다음과 같다

참고자료

· 김희준, 일반화학실험, 자유 아카데미, 2010, 33-46.p
· Peter Atkins, 화학의 원리, 자유 아카데미, 7th, 400-413.p
· https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/280 - Carbon Dioxide의 3D structure
· https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/962#section=2D-Structure - Hydrogen oxide의 2D
· structure
· Daniel C. Harris, 최신분석화학, 자유아카데미, 2004