[화학]재결정과 거르기

소개

대학교 1학년 교양필수과목 화학실험 예비보고서입니다.

목차

1. 실험명
2. 실험일자
3. 실험목표
4. 실험이론
5. 실험방법
6. 실험기구 및 시약
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험명 : 재결정과 거르기

2. 실험일자 : 년 월 일

3. 실험목표 : 산-염기 성질을 이용, 용해도가 비슷한 두 물질을 분리하고 정제한다.

4. 실험이론

· 재결정 recrystallization

온도에 따른 용해도차이를 이용해 원하는 용질을 다시 결정화시키는 방법.
- 용해도 차이를 이용한 재결정
대부분의 고체는 온도가 올라갈수록 용해도가 커진다. 용해도는 용매 100g에 대해 녹을 수 있는 용질의 양을 말하며, 용매로는 보통 물을 사용한다. 일반적으로 온도가 높은 물에 고체를 녹이면 낮은 온도에서보다 더 많은 양의 고체 용질을 녹일 수 있는 것이다. 이렇게 용해되어 있는 상태에서 온도를 다시 천천히 내리면 용해도가 작아지기 때문에 용질은 다시 석출되면서 결정을 이룬다.
- 재결정을 통한 결정의 모양과 크기 조절
용질이 석출될 때에는 온도를 빨리 낮추느냐 천천히 낮추느냐에 따라 결정의 크기나 모양이 달라지기도 한다. 온도를 급격하게 낮추면 결정이 제대로 배열될 충분한 시간이 없고 결정을 만들 시간도 부족해 크기도 작고 고르지 못한 결정이 만들어질 가능성이 크다. 그렇지만 온도를 천천히 낮추면 고르고 큰 결정을 얻을 수 있다. 그래서 재결정방법은 결정의 모양을 더 고르게 한다거나 결정의 크기를 조절하고자 할 때 자주 사용되는 방법이다.- 재결정을 통한 용질의 순도 높이기
재결정을 하면 용질의 순도를 높일 수 있다. 만약 불순물이 조금 섞여있는 질산나트륨을 보다 순수하게 얻어내고 싶다면, 재결정방법을 이용할 수 있다. 먼저 물을 100g 준비하고 온도를 100℃ 근처로 높인 후 질산나트륨을 녹인다. 만약 불순물이 물에 녹지 않는 물질이라면 여과지를 이용해 걸러낼 수 있지만 그렇지 않다면 용해도 차이를 이용해 분리해야 한다. 100℃에서 질산나트륨의 용해도가 80이므로, 70g의 질산나트륨이 녹아있지 못하고 석출된다. 이때 처음에 5g의 불순물이 질산나트륨에 함께 포함되어있었다고 치자. 그리고 이 불순물의 용해도는 100℃에서도 모두 녹았을 것이고, 10℃에서도 모두 녹아있게 된다. 즉, 불순물은 애초에 그리 많은 양이 아니기 때문에 낮은 온도에서도 물에 충분히 녹을 수 있는 것이다. 따라서 재결정을 하게 되면 불순물을 제거하고 좀 더 순수한 용질을 결정으로 얻어낼 수 있다.- 재결정법

참고자료

· Jones, Atkins, 화학의 원리, 탐구당
· Nivaldo J. Tro, 새시대의 화학, 자유아카데미
· Martha J. Gilleland, 대학기초화학, 자유아카데미