1. TitleElectrochemical cell and electrochemical series2. Purpose전기화학 셀의 원리와 일부 금속 이온의 전기화학 계열에 대해 배우기 위해.3. Theoretical background3-1. 산화환원 반응전자를 주는 산화 반응과 전자를 받는 환원 반응이 동시에 일어나는 화학반응이다. 산화와 환원은 서로 반대되는 반응으로 한쪽에서 산화가 일어나면 반대쪽에서는 환원이 일어난다. 자신은 환원이 일어나며 다른 물질은 산화를 일으키는 물질을 산화제라고 하며 자신은 산화되지만 다른 물질은 환원을 일으키는 물질을 환원제라고 한다.3-2. 전기화학 셀 전기 화학 셀은 최소 두 개의 전극이 담겨진 전해질 용액으로 구성되어 있다. 전극은 보통 금속과 같은 도체가 사용된다. 전해질은 이온 이동이 가능한 모든 것은 가능하여 수용액, 유기 용액, 고분자 물질, 융융염 등이 이용된다.3-3. 반쪽 전지반쪽 전지는 하나의 금속을 그 금속의 이온이 포함된 용액에 넣어 만든 전지이다. 보통 구리와 아연을 많이 사용한다.3-4. 표준 수소 전극표준 수소 전극은 백금 전극을 사용하여 1몰의 수소 이온 용액과 접촉하고 있는 1기압의 수소 기체로 이루어진 반쪽 전지가 나타내는 전위를 0.00V로 정하는 것이다. 이는 모든 전극 전위의 기준이 된다. 표준 수소 전극을 기준으로 표준 수소 전극과 다른 반쪽 전지로 이루어진 전지의 전지 전위를 측정하여 각 반쪽 전지 전위의 상대적인 크기를 정하게 된다. 이를 그 반쪽 전지의 전극 전위라고 한다.
1. TitleSolubility of Potassium nitrate2. Purpose 온도에 따른 용해도 변화를 이용한 오염물질의 순도 향상3. Theoretical background 3-1. Gibbs Free Energy <중 략>-값이 0이면 가역반응, 0보다 크면 비가역반응 Gibbs Free Energy 는 열역학함수의 하나로 일정한 압력과 온도 하에 반응에 이용되거나 방출되는 에너지의 총량이다. G로 표현되고 일반식은 G = U+PV-TS=H-TS (U=내부에너지, P=압력, V=체적, T=온도, S=엔트로피, H=엔탈피)로 나타낼 수 있다. 일정한 압력과 온도일 때 반응의 G가 작을수록 열역학적으로 안정된 상태이다.3-2. 용해도온도가 일정하면 용질은 평형 상태가 될 때까지 녹아 포화 용액이 된다. 어떤 용질이 포화 용액이 될 때까지 녹아 들어간 용질의 양을 용해도라고 말한다. 용해도는 용매와 용질의 종류 그리고 온도에 따라서 달라진다. 용질이 고체인 경우 포화용액에서 용매 100g에 녹아 있는 용질의 g수를 의미하고 기체인 경우에는 일반적으로 물 1mL에 녹는 기체의 부피나 물 100g에 녹는 기체의 질량을 의미한다.
1. TitleAnalysis of Acid and Base in life2. Purpose산과 염기의 반응을 이용하여 산 또는 염기의 농도를 확인한다.3. Theoretical background3-1. 종말점과 단량점1) 종말점 - 적정이 끝나는 지점을 뜻하고 실험자가 정량할 물질에 대해 당량점에 도달한 양의 적정액이 가해졌다고 판단하고 적정을 멈추는 지점을 종말점이라고 한다.2) 당량점- 당량점은 중화반응을 포함한 모든 적정에서 적정당하는 물질과 적정하는 물질 사이에 양적인 관계를 이론적으로 계산해서 구한 점을 말한다.3-2. 지시약의 원리와 종류- 산염기성의 복합 유기물로 특정한 물질과 반응하여 변화를 일으켜 물질의 상태를 알 수 있게 해주는 시약이다. 대표적으로 산염기 지시약으로 많이 사용되고 대부분 색이 변하지만 앙금을 생성하거나 형광을 하기도 한다. 지시약의 종류에 따라 측정할 수 있는 pH의 범위가 달라지고 변하는 색 또한 달라진다. 메틸오렌지, 페놀프탈레인, 리트머스종이, 티몰블루 등의 다양한 지시약으로 pH를 측정할 수 있다. 지시약을 너무 많이 사용할 경우 적정의 불확실성이 높아질 수 있기 때문에 적정량 사용하는 것이 매우 중요하다3-3. 산-염기 이론 (1) 아레니우스(Arrhenius) 이론 1) 산(acid) : 물에 녹았을 때 H+를 내놓는 물질 2) 염기(base) : 물에 녹았을 때 OH-를 내놓는 물질 (2) 브뢴스테드-로우리(Bronsted-Lowry) 이론 1) 산(acid) : 양성자(H+)를 주는 화합물 2) 염기(base) : 양성자(H+)를 받는 화합물
1. TitleChromatography2. Purpose정상 크로마토그래피와 역상 크로마토그래피를 이용한 색소 분리를 통해 극성 개념과 크로마토그래피의 기본원리를 학습한다.3. Theoretical background3-1. 이동상과 정지상-정지상(stationary phase)정지해 있는 균일한 성질을 가진 고체나 점성 액체-이동상(mobile phase) 균일한 하나의 상으로 이루어진 흐를 수 있는 액체, 기체3-2. 크로마토그래피의 기본원리크로마토그래피는 물리적인 분리 방법으로 분리 되어질 구성 요소는 두 위상 사이에 분포되어 있으며, 한 위상은 정지상이고 이동상은 일정한 방향으로 이동한다.3-3. 얇은 층 크로마토그래피(Thin-Layer Chromatography, TLC) TLC는 고체-액체 크로마토그래피의 방법 중 하나로 유리판 위에 흡착제인 실리카겔 혹은 알루미나를 얇게 입힌 고정상 판에 용매를 이동상으로 전개하여 고정상과 이동상에 대한 시료 성분의 분배 정도 차이를 이용하여 분리하는 방법이다. TLC는 소량의 유기화합물을 빠르게 분리하여 확인하는데 유용한 방법으로 이동상에 혼합물을 녹여 이동시키면 고정상에 붙는 정도가 각 성분마다 달라 물질의 분리가 가능하다.3-4. 머무름 시간(Retention time)머무름 시간은 특정 분석물이 지정된 조건에서 시스템을 통과하는 데 걸리는 특정 시간을 의미한다.
1. TitleDetermining of Avogadro’s number2. Purpose물 위에 생기는 기름층을 이용해 아보가드로의 수(물질의 몰에 있는 분자 수)를 결정한다.3. Theoretical background3-1. 아보가드로의 수(Avogadro’s number)아보가드로의 수는 물질의 양을 나타내는 단위인 1mol 내부에 들어있는 입자의 개수를 나타낸다.6.022*1023/mol 의 값을 가지고 대부분 NA로 표기한다. 19세기 이탈리아 과학자 아메데오 아보가드로가 처음 고안해내어 그의 이름으로 명명되어졌다. 이후 1865년 과학자 요한 요제프 로슈미트의 이상 기체론을 통해 정확한 값이 계산되었다. 기체를 통해 발견되어 때문에 초기에는 이상기체에만 적용하였다. 하지만, 실험을 통해 원자로 구성된 모든 물질에 적용할 수 있다는 것을 발견하였다.