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일반화학실험-옥살레이트 결과레포트

Data & Result`K _{3} [Fe(C _{2} O _{4} ) _{3} ]3H _{2} O1. 의 수득률무게(g)몰 수(mol)사용한K _{2} C _{2} O _{4} .H _{2} O 양9.0043g{9.0g} over {184`g/mol}=0.049mol사용한FeCl _{3} 6H _{2} O의 양4.416g{4.4g} over {270g/mol}=0.016mol얻어진 화합물의 양(8.101-0.659)g=7.7442g{7.442g} over {491g/mol}=0.015mol수득률(%){7.442g} over {7.856g} TIMES100=94.7%※여과지(2장):0.659g`K _{3} [Fe(C _{2} O _{4} ) _{3} ]3H _{2} O의 이론적 수득량: 0.016mol×491g/mol=7.86g2.`K _{3} [Fe(C _{2} O _{4} ) _{3} ]3H _{2} O의 광반응 사진왼쪽부터 0분, 2분, 10분 동안 빛을 준 것의 색 변화이다.점점 색이 진해지고 있다.3.`K _{3} [Fe(C _{2} O _{4} ) _{3} ]3H _{2} O의 청사진알루미늄 호일을 토끼 모양으로 하여 청사진을 만들었다.Discussion이번 실험에서는 착화합물을 합성하고 광화학반응을 이용하여 청사진을 만들어보았다. 실험 1에서는 착화합물을`K _{3} [Fe(C _{2} O _{4} ) _{3} ]3H _{2} O을 합성하였는데 그 화학반응식은 다음과 같다.FeCl _{3} BULLET3H _{2} O+3K _{2} C _{2} O _{4} BULLETH _{2} O rarrowK _{3} [Fe(C _{2} O _{4} ) _{3} ] BULLET3H _{2} O+3KCl+3H _{2} O반응물질인 두 수용액을 섞어주기 전에K _{2} C _{2} O _{4} .H _{2} O수용액은 물중탕의 방법으로 가열하여 stirring 해주었는데, 이는K _{2} C _{2} O _{4} .H _{2} O을 물에 완벽하게 녹여 합성 수득률을 높이기 위해서이다. 그러나 온도가 너무 높으면 옥살레이트가 분해될 수 있어 수용액이 끓지 않을 정도로만 가열해야 한다. 두 수용액을 섞어 반응시키면, 노란색이었던FeCl _{3} BULLET3H _{2} O 수용액의 색에서 초록색으로 혼합용액의 색이 변한다. 은박지로 비커 옆면을 둘러싸 강한 빛이 유입되는 것을 차단하면서 온도를 서서히 낮춰 결정을 얻는다. 석출이 잘 일어나지 않는다면 얼음물에 넣어 온도를 낮추는 것도 한 방법이다. 이것은 온도차이를 크게 만들기 위함이다.(결정화 원리) 이를 감압 플라스크에서 수분을 최대한 빼고 깔때기 위에 아세톤을 뿌려주면서 여과하는데, 이러한 이유는 아세톤에 녹는 유기 불순물을 녹여 빠져나가게 하기 위해서이다. 오븐에서 여과지를 5~10분 정도로 건조시킨 후 여과지의 무게를 빼서 얻은 착화합물의 질량은 7.7442g이었다. 이는 위의 반응식으로부터 계산한 이론적 수득량 7.86g에서 벗어나지 않을 정도로 높은 수득률 94.7%얻었다. 수득률 100%가 되지 않는 이유는 실험적으로 완전히 반응이 진행되지 않았거나 결정화 과정에서 일부 착화합물이 석출되지 않고 수용액에 그대로 남아있었기 때문이다. 실험2는 이번 실험에서 합성한`K _{3} [Fe(C _{2} O _{4} ) _{3} ]3H _{2} O을 이용하여 광반응을 확인하는 것이다. 세 개의 시험관에`K _{3} [Fe(C _{2} O _{4} ) _{3} ]3H _{2} O 수용액을 나눠담고 빛을 차단한 시간을 달리했는데 에서 왼쪽부터 차례대로 0분, 2분, 10분 후에 빛을 차단하였다. 반응에서Fe ^{3+} rarrowFe ^{2+}로 환원되어Fe ^{2+}은 시험관에 첨가한K _{3} Fe(CN) _{6}와 반응해 턴블블루가 된다.(청사진)빛을 쪼인 시간이 길어질수록 색이 진해졌다. 이는 빛을 쬐는 시간이 길어질수록[K _{3} Fe(CN) _{6} ] ^{3-}에서Fe ^{2+}가 더 많이 생성되었기 때문이다. 즉,Fe ^{2+}가 많을수록 더 많은K _{3} Fe(CN) _{6}와 반응하여 색이 진해진다. 이를 통해 실험3에서 청사진을 만들어보았다. 은박지로 빛을 차단한 부분은 하얗고 주변은 턴블블루의 푸른색으로 변하였다.

자연과학| 2021.11.20| 3페이지| 1,000원| 조회(161)

일반화학실험, 옥살레이트, 광화학반응, 전이금속

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<서강대 현대생물학실험>친수성 크로마토그래피를 이용한 단백질 oligomer 분석 실험

Title: Affinity Chromatography, Size-exclusion chromatography, protein monomer와 oligomer 확인Abstract이번실험은 단백질의 혼합물들을 크로마토그래피, 분광광도계, gel등을 통해 분리, 정제하는 것이다. GFP란 해파리로부터 유래되었으며 eGFP는 F64L, S65T에서 돌연변이가 일어난 GFP이며 weak-dimer형태이다. mCherry는 RFP의 일종이며 maturation time이 짧고 monomer이다. DsRed도 RFP의 일종이며 tetramer로 크기가 크다. 크로마토그래피의 공정은 이동상과 고정상으로 이루어지며 이번실험에서 한 SEC는 gel의 pore을 통해 분자 크기에 따라 분리되며 크기가 큰 분자가 먼저 관 밖으로 나온다. SDS-PAGE는 discontinuous buffer system을 이용하여 staking gel이 존재하기 때문에 sample 손실이 적다. 반대로 Native PAGE gel은 단백질의 구조를 파악할 수는 있으나 staking gel이 존재하지 않아 분리능이 낮다. 실험방법으로는 전기영동 tank을 조립한 후 gel을 붓고 SEC을 거친 DsRed+mCherry sample 9개를 loading한 뒤 band 부분이 잘려나가지 않게 조심해서 플라스틱 용기에 담아 CBB로 염색해준 뒤 탈색을 하여 결과를 관측한다. 실험결과로는 에서 mCherry는 587nm에서 DsRed은 558nm에서 흡광도를 가짐을 알았다. 또한 DsRed가 mCherry보다 먼저 추출되므로 sample이 후반으로 갈수록 DsRed의 높은 peak을 보이다가 sample 5에서 가장 높은 peak을 보이고, 점차 줄어든다. 반면에 mCherry의 경우 sample 10에서 최고의 peak이 관축된다. 과 을 통해 먼저 추출되어 나온 DsRed는 mCherry와 eGFP보다 크기가 큰 단백질임이 확인되었다. 이후 에서 상단의 band는 DsRed의 것, 중간 부분의 ban수 있었을 것이다. 크로마토그래피와 Native PAGE와 같이 단백질의 구조를 파악할 수 있는 다른 실험 및 분석방법에는 X-선 결정학, NMR 분광학, MS/MS 등이 있다.IntroductionGFP란 해파리 Aequorea victoria로부터 유래되었으며, 처음에는 Aequorin으로 불렸으나 이후 Hasting과 Morin에 의하여 GFP로 명명되었다. GFP는 aequroin으로부터 에너지를 얻어 508nm에서 녹색의 형광 빛을 띄는 2차 형광단백질이다. GFP를 암호화하고 있는 DNA, mRNA가 있을 경우 발현되어 형광을 발하게 되며 독성이 없는 이러한 특징으로 인해 유전자의 발현 유무 관찰에 용이하게 쓰인다. eGFP는 F64L, S65T에서 돌연변이가 일어난 GFP로 wild type GFP보다 강한 형광을 띄어 관찰에 더 유용해졌다. eGFP는 weak dimer형태이며 26.9 또는 53.8kDa이다. mCherry는 적색 형광을 띄는 mRFP의 일종으로 Disocosoma sea anemones에서 유래되었다. 540~590nm 사이의 빛을 흡수하며, 550~650nm에서 빛을 방출한다. 주로 세포의 형질을 tagging하는데 이용되어 genome editing기술에 큰 기여를 하였다. 단백질 합성과 형광 발현 사이의 시간이 매우 길었던 문제점을 해결한 개선된 RFP로 maturation time이 DsRed의 경우 1600분이 소요되나, mCherry는 15분으로 대폭 감소하였다. Monomer의 형태이며 26.7KDa이다. DsRed 또한 RFP의 일종으로 적색에서 오렌지를 띄는 형광단이다. 원본은 Disocosoma에서 최초로 분리되었으며 이후 DsRed라고 불리게 되었다. 37도에서의 incubation을 필요로 하며 기존의 초록색을 나타내는 GFP와 다른 색상의 형광이 필요했기에 채택되었다. 흡수하는 파장은 558nm, 방출하는 파장은 583nm이며 tetramer형태이며 103.6kDa이다.단백질을 분리하는 가장 일반적인 방이온교환 크로마토그래피란 단백질 표면의 이온전하에 따라서 양전하 또는 음전하를 갖도록 만든 구슬에 의해 분리되는 방법이다. 예를 들어 column에 들어있는 구슬들이 음전하를 띠고 있을 때, 양전하를 가진 단백질들은 구슬에 붙어서 column에 남고, 음전하를 띤 단백질들은 통과한다. 또한 강한 양전하를 띤 단백질들의 경우 구슬과 강하게 작용하기 때문에 이들을 유출시키기 위해서는 높은 농도의 염이 이용된다. 유출 완충액의 염 농도를 점차 높일 경우 비슷한 전하를 가진 단백질들을 column으로부터 서로 다른 분획으로 분리할 수 있게 된다. 겔 여과 크로마토그래피란 단백질의 크기와 모양을 통해 분리하는 방법으로 여기에 사용하는 구슬은 전하를 띠지는 않지만, 표면을 관통하는 다양한 크기의 pore가 존재한다. 크기가 작은 단백질의 경우 pore에 들어갈 수 있어 column과의 접촉시간이 증가하게 된다. 즉, 크기가 작은 단백질의 경우 큰 단백질보다 유출되는 데 시간이 더 오래 걸리므로 먼저 column밖으로 나가는 것은 크기가 큰 단백질이다. 이는 액체 크로마토그래피의 일종이며 고정상에 sephadex, polyacrylamide, agarose gel등을 사용하며 이들은 친수성이라서 물을 흡수할 수 있으며 팽윤된다. 겔 여과 크로마토그래피는 단백질, 펩타이드, 핵산 호르몬 등의 분리에 유용하게 이용되며, 고농도의 염으로 염색된 단백질 분획에서 염을 제거하는데 좋다. 배제한계라는 것이 존재하는데, 이는 겔에 침투할 수 있는 용질의 최대 분자량을 뜻하며 겔의 종류에 따라 값이 다르다. 예를 들어 sephadex G-10의 경우 베재한계가 0~700Da이다. 친화성 크로마토그래피는 친화성을 이용한 보다 신속하게 단백질을 정제할 수 있는 방법으로 어느 한 단백질의 특성을 알고 있다면 보다 효율적이게 단백질 정제가 가능하다. 가장 일반적인 친화성 크로마토그래피 중 하나인 면역친화성 크로마토그래피는 표적 단백질에 대한 특이 항체를 구슬에 붙여 표적 단백질만이 결합하게 유 전하가 강한 단백질일수록 늦게 유출된다.친화력을 가지지 않은 물질은 금방 유출되며, 특정 분자간의 친화력을 가진 단백질은 column에 남는다.다양한 생물학적 분자들은 각자 특정 파장의 빛을 흡수한다. 이를 ‘특정 파장에 대한 흡광성이 있다.’라고 표현하며, 빛을 흡수하는 정도를 흡광도라고 일컫는다. 흡광도를 측정하면 고유한 흡광 패턴을 관측할 수 있기 때문에 분자, 시료 분석 수단으로서 매우 중요하다. 흡광패턴에서 가장 높게 나타나는 봉우리 부분이 존재하는데 이를 peak이라고 하며, 이때의 파장을 λ max라고 하고 이는 시료의 고유 특성이 된다. 흡광도를 구하는 식은 이며 특정 파장 안에서의 시료의 흡광도는 시료의 농도(c)와 투과거리(l)에 비례하며 특수한 경우가 아니면 투과거리는 1cm로 고정된다. 이 관계를 Lambert-beer law라고 칭하며 이다. 여기서 으로 시료에 따라 값이 달라진다. 이번실험에 분석할 단백질인 eGFP는 55900, mCherry는 72000, DsRed는 72500이라는 값을 가진다. 측정한 값을 토대로 Lambert-beer 식을 이용하면 흡광도를 구할 수 있고 몰 농도를 계산할 수 있다.Peak의 파장을 λ max라고 하며, 이 파장 내에서 시료의 농도가 증가할수록 기울기가 증가함을 알 수 있다.단백질이란, 20개의 아미노산들이 펩타이드 결합을 한 중합체로 효소, 항체, 막단백질 등과 같은 생화학적, 구조적 기능을 담당한다. 단백질에는 1차에서부터 4차 구조까지 존재하며 특성이 다르다. 1차 구조는 아미노산 그 자체이다. 2차 구조는 폴리펩타이드 사슬 내 일정한 구역에서 반복되는 특별한 모양으로 나선구조와 병풍구조로 분류된다. 주변아미노산의 뼈대 사이의 수소결합에 의해서 안정화된다. 3차 구조는 단백질 기능에 중요한 역할을 하며 이황화 결합, 소수성 결합, 이온결합 수소 결합에 의해 안정화된다. 3차원적으로 접힌 구조에서 안쪽은 소수성을 띠고, 친수성은 바깥쪽으로 노출되어 hydration이 가능하다. Hydrat각자 구조가 다르고 서로 다른 형광을 나타낸다. 에서 볼 수 있듯이 eGFP는 weak dimer, mCherry는 monomer, DsRed는 tetramer 형태이다.1=monomer, subunit6=hexamer11=undecamer16=hexadecamer2=dimer7=heptamer12=dodecamer17=heptadecamer3=trimer8=octamer13=tridecamer18=octadecaemer4=tetramer9=nonamer14=tetradecamer19=nonadecamer5=pentamer10=decamer15=pentadecamer20=eicosamerPolyacrylamide gel이란 monomer형태의 acrylamide가 ammonium persulfate로부터 촉매제인 TEMED를 이용해 생성된 free radical에 의해 polymerase 된 것이다. 주로 SDS-PAGE에서 이용되며 pore size는 gel에 사용되는 polyacrylamide의 농도, bis-acrylamide에 의한 cross linking의 양, acrylamide가 polymerase되는 시간에 따라서 달라진다. Acrylamide의 농도가 높아질수록 pore의 크기는 작아진다. 5%C일 때 가장 작은 pore가 형성되며 SDS-polyacrylamide gel에서 주로 사용되는 조성은 acrylamide :bis-acrylamide=29:1이다. 이번 실험에서 사용되는 acrylamide의 농도는 10%로 분리범위는 16-68kDa이다.SDS란 음이온 계면활성제의 일종이다. 단백질의 S-S bond가 β-Mercaptoethanol에 의하여 환원되고 이후 SDS가 첨가되면 꼬인 단백질들이 linear form을 유지하게 하며 단백질 표면에 음이온을가해 전하를 띠게 해서 분자량의 크기에 따라 단백질을 분리할 수 있게 된다. Peptide bond 하나에 1.2~1.5의 SDS가 결합하는 것으로 알려진다. SDS gel은 discontine

자연과학| 2021.09.06| 12페이지| 2,000원| 조회(191)

크로마토그래피, 전기영동, 분광광도계, 흡광도, SDS PAGE, 생물학실험레포트

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<스포츠 생리학>-피겨 스케이팅과 생리학

피겨 스케이팅과 생리학피겨 스케이팅이란 ? 국제피겨스케이팅 경기는 1882 년 비엔나에서 개최 초기 피겨 스케이팅의 스타일은 국제스타일과 영국으로 구분 1892 년에 국제스케이팅연합회 (ISU) 의 창설과 함께 스타일이 통일 ISU 에서는 2004 년부터 심판 규정에 기술적인 요소 뿐만 아니라 예술적인 요소를 좀 더 부각 * 테크니컬 패널 - 점프와 스핀 , 스텝에 대한 레벨을 정함 * 심판패널 - 기술적인 각 요소마다 마이너스 또는 플러스 점수를 부여 * 예술적인 면 - 규정요소를 5 가지로 세분화하여 점수를 부여함 피겨 스케이팅이 우리나라에 도입된 것은 1927 년 정식 종목으로 채택된 것은 1955 년 제 10 회 전국빙상선수권대회 싱글 스케이팅 , 페어 스케이팅 , 아이스댄싱 , 싱크로나이즈드 스케이팅◈피겨스케이팅은 나이에 따라 구분 너비스 그룹 - 매년 7 월 1 일을 기준으로 만 10 세 이상 만 15 세 미만 주니어그룹 -7 월 1 일이전의 나이가 남녀 싱글선수는 만 13 세 이상 만 19 세 미만 시니어 선수 -7 월 1 일이전에 만 14 세 이상 ◈ 싱글 스케이팅의 프로그램 구성 쇼트 프로그램 - 주니어와 시니어는 2 분 50 초 동안 7 가지 규정 요소를 수행 시니어는 3 가지의 점프와 3 가지의 스핀 , 1 개의 스텝이 포함 2) 프리 스케이팅 - 쇼트 프로그램보다 자유롭게 수행 시니어는 남자 4 분 30 초 , 여자는 4 분 . 주니어는 남자 4 분 , 여자는 3 분 30 초이며 ± 10 초의 시간이 허용피겨 스케이트 날 종류 및 형태 피겨스케이팅에 사용되는 스케이트 날은 맨 앞부분에 톱니는 점프 유리하게 회전을 자유롭게 할 수 있게 빙면에 접하는 부분의 양 끝이 약간 휘어짐 엣지 사이가 오목한 형태 * 스케이트 날 : Parallel, Tapered, Dovetail, Slimline (1)Parallel blade- 가장 일반적인 날로 토에서 힐까지 넓이가 같다 . (2) Tapered blade- 날의 앞쪽은 넓고 뒤꿈치 쪽으로 갈수록 좁아진다 . 날의 옆이 움푹 들어가서 가볍고 엣지를 확실히 줄 수 있음 . 턴의 각도를 증가시켜 타이트한 턴도 가능하게 해준다 . (3) Dovetail blade 는 좀 더 확실한 엣지와 얼음에 서의 각도를 증가시켜 준다 . (4) Slimline blades 는 얇은 날로써 엣지에서 엣지까지 빨리 체인지 .빙상 경기별 스케이트 날의 차이피겨스케이팅의 경기력 결정 요인 1) 체격적 요인 점프동작 시 중심의 안정화를 유지하기 위해 신체중심이 지나치게 높으면 불리 . 예술표현력을 위해 상 · 하지장의 길이가 길수록 유리하다 . 성장과정에서 피겨스케이팅 선수들은 성장과정이 1 년 정도 둔화 여자 피겨스케이팅 선수들 의 이러한 둔화현상은 야윈 체형을 나타내면서 고급 점프 훈련을 통한 연기력 향상에 크게 도움이 된다 . 2) 체력적 요인 2 분 50 초 ~ 4 분 30 초의 프로그램을 수행하는 동안 많은 점프와 스핀을 시도하며 연기해야 하므로 심폐지구력 , 순발력 , 민첩성 및 유연성 등의 강한 운동기능과 관련된 체력이 요구 특히 전신 지구력 , 유연성 , 순발력 , 무산소성 능력 이 요구되어진다 .3) 기술적 요인 기술적으로 다양한 점프와 스핀 등의 동작을 수행하면서 작품 내용을 음악에 맞춰 표현하는 복합적인 스포츠 착지시의 각도 , 좀 더 안정되고 빠른 회전속도 및 많은 횟수의 회전수를 위한 스핀이 요구4) 심리적 요인 고난이도의 점프를 시도할 때 수반되는 불안과 스트레스 등의 영향을 많이 받는다 . 최적의 심리적 상태를 유지 하는 것이 매우 중요 성격 , 불안수준 , 집 중력 , 자신감 , 태도 , 인지능력 등의 정확한 분석을 통해서 동기유발 , 자아조절 , 정확한 목표설정 , 적정각성수준의 유지 등에 도움 경기력 발휘의 부정적인 요인으로 작용하는 관중효과의 극복 , 지도력 강화를 위한 리더쉽 분석 , 팀워크 강화와 관련된 응집력 분석 등은 사회학적 접근방안으로 포함 5) 영양학적 요인 체중조절을 위하여 무리한 식이제한 으로 인한 영양부족으로 건강상의 문제가 발생 운동능력 향상을 위한 특이적 영양섭취의 세부적인 방법 , 수분대사의 적절한 유지를 위한 스포츠음료의 섭취 등과 관련된 다양한 요인의 접근이 요구됨 6) 작품 구성과 표현력의 요인 작품구성 과정과 표현력 향상을 위한 예술적 감각의 노력이 요구됨체력 요인과 훈련 원리 체력향상을 위한 훈련에는 지상 훈련과 빙상 훈련 모두 필수적 ◈ 근력과 파워 근력 트레이닝 - 필요한 근력을 파악하여 프로그램 정함 .▶근력트레이닝의 요인으로는 운동 부하량 , 반복횟수 , 세트 수 , 템포 , 휴식 , 운동지속시간 , 운동빈도가 있으며 선수와 지도자는 어떤 유형의 근력에 집중할 것인가 집중하여 훈련 프로그램을 정해야 한다 .◈ 순발력과 파워 순발력이란 , 짧은 순간에 근육이 폭발적으로 발휘하는 힘 . 한정된 시간에 많은 일을 할 수 있는 능력 근력과 동작의 속도에 좌우 , 근력과 스피드를 향상시켜서 높일 수 있다 . 플라이오메트릭스 순발력을 올려주는 지상 훈련법 특별한 점프를 하기 위한 에너지를 저장하고 방출하는 신체적 능력을 구성하고 향상시키는데 효과적 신체에 상당한 스트레스를 주므로 각별히 주의 부상을 입었던 경력이 있는 선수에게 더 중요하게 적용◈ 민첩성 민첩성은 균형을 잃지 않으면서 정확하게 방향과 스피드를 변화시키는 능력 근력 , 근지구력 , 스피드 , 평형성 기술에 의해 좌우 십자 달리기 , 지그재그 달리기 , 반복 옆 뛰기 등으로 향상 ◈ 지구력 피로현상이나 지치는 현상이 나타나지 않으면서 일정한 운동을 장시간 수행할 수 있는 능력 . 여러 개의 근육군이 장시간 운동을 수행할 수 있는 능력으로 정적 , 동적인 동작처럼 리듬감각과 반복적인 속성 가짐 근지구력 , 심폐지구력을 포함 6 개월간의 지구력 트레이닝에 의해 최대산소섭취량은 20% 이상 수준 으로 향상 가능고강도 트레이닝의 경우 , 빈번한 휴식 인터벌 요구 낮은 강도의 지속적 트레이닝의 경우 , 휴식이 거의 필요 없다 . ▶피겨 스케이팅 선수처럼 3 분 내외의 고강도 운동수행의 지속능력이 요구되는 경우 세트 1 : 6 400m 를 75 초로 수행 (90 초 조깅 ) 세트 2 : 6 800m 를 180 초로 수행 (200 초 조깅 및 걷기 ) ▷ 각 세트를 휴식을 반복하여 6 회씩 실시한다 . 〮 운동 인터벌의 비율과 거리 〮 반복횟수 및 세트 수 〮 휴식 , 회복 인터벌의 시간 〮 휴식 인터벌의 운동형태 〮 주당 실시횟수 다음의 다섯 가지 변인을 확인하여 개인별로 적절하게 조절해야한다 .◈ 유연성 유연성이란 관절의 가동범위를 크게 하여 보다 정확하고 안전한 운동을 수행할 수 있는 능력 . 기술과 건강요인을 포함 피겨스케이팅 , 체조 발레 등은 증가된 유연성을 요구함 . 단단하고 비탄력적인 근육과 관절의 유연성을 가진 피겨스케이팅 선수는 상해의 위험성에 노출되기 쉬움 ▷ 긴장된 활동 전에 준비운동의 일부로 스트레칭 운동을 실시 ◎ 스트레칭의 시점 - 본 운동 전 : 이용 가능한 관절의 가동범위와 기능적 능력을 향상시킴 - 훈련 후와 경기 후 : 훈련 후 스트레칭은 근의 온도를 증가시켜 관절의 가동범위 향상에 도움이 됨 . 훈련 후 5~10 분 이내에 실시하는 것이 효과적준비운동과 정리운동 ◈ 준비운동 1) 근과 인대 등의 상해 위험 감소 결합 조직은 최고의 탄성을 가지기 위해 적정 온도가 필요하며 , 약 39℃ 정도가 적합 2) 운동피로의 조기 발현을 예방 운동 초기에는 무산소적인 에너지 생성체계에 의존 , 이로 인해 젖산이 축적 적절한 준비 운동을 통해 에너지 대사를 유산소적으로 행하도록 유도하여 근육의 피로를 지연시킴 3) 신경계 조절기능의 향상 신경계의 통합적 조절능력을 향상시켜줌 4) 심장 손상의 위험 감소 준비운동 없이 고강도 운동을 수행할 경우 심전도의 이상소견 좌심실 기능 이상 발생 운동초기에 나타날 수 있는 심장 손상의 위험을 감소시켜줌〮 일반적인 준비운동 : 5~8 분 정도 실시 〮 유연성 스트레칭 : 약 10~12 분 실시 〮 스케이팅에 특이적인 준비운동 : 최소 15~18 분 실시 싱글 페어 스케이팅의 준비운동 표◈ 정리운동 피겨스케이팅 훈련이나 경기 후의 정리운동은 동작을 갑자기 멈추지 않고 조금씩 움직이는 동적인 휴식을 취하는 것 심박수와 근육 활동을 천천히 감소시키는 것이 목적 1) 정맥환류량의 확보 정맥환류량의 감소를 차단 . 고강도 훈련 또는 경기 후 활동을 갑자기 멈추면 심박출량이 급감 , 뇌빈혈이 일어남 2) 혈중 및 근육 내 피로물질 제거 젖산 등의 피로물질 축적으로 인해 근육의 경직 , 통증 유발 근혈류 속도를 서서히 감소시킴 → 동적인 휴식이 피로물질 제거율이 높다 ◎피겨스케이팅 선수들은 일반적으로 5~8 분의 유산소 운동 , 15 분 정도 유연성 운동 집중적으로 심박수 감소시키기 위해 5 분정도 빙판 위에서 스트록한다 .참고문헌 체육지도사 훈련지도서 [ 피겨스케이팅 ], 김기진 , 계명대학교 체육학과 , 체육과학 연구원 ,2010 년 빙상경기별 스케이트 날의 차이 -https://m.news.zum.com/articles/43349840 피겨스케이팅 ‘ 은반의 발레 ‘- 연합뉴스 https://www.yna.co.kr/view/AKR20*************07 (2020.11.16){nameOfApplication=Show}

예체능| 2021.05.05| 18페이지| 2,000원| 조회(221)

스포츠, 빙상경기, 스포츠생리학, 스케이트, 피겨스케이팅

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일반화학실험-평형상수와 용해도곱 결정 <결과>

Data & Result실험.A왼쪽부터 차례대로 1,2,3,4로 두었을 때1번은 reference, 2번은 0.5MFeCl _{3} 2방울, 3번은 1MNH _{4} SCN 2방울, 4번은 1MNH _{4} Cl 10방울을 기존 용액에 추가한 것이다.각 용액을 추가하기 전의 시험관 안에서는 다음과 같은 반응이 일어나 평형에 도달하였다.FeCl _{3} (aq)+NH _{4} SCN(aq)?Fe(SCN) ^{2+} (aq)+NH _{4}^{+} (aq)+3Cl ^{-} (aq)여기에 새로운 용액을 추가함에 따라 반응물과 생성물의 양에 변화가 생겼으므로 르 샤틀리에 원리에 의해 새로운 평형으로 이동한다. 1번의 경우 아무 용액도 추가하지 않았으므로 그대로이다. 2번은 반응물FeCl _{3}를 가했으므로 정반응으로 평형이 이동해 착이온Fe(SCN) ^{2+}의 농도가 증가하여 색이 진해졌다. 3번도 마찬가지로 반응물을 첨가했음으로 1번보다 색이 더 진해진다. 4번의 경우NH _{4} Cl 10방울을 첨가했으므로 1번보다 색이 옅어지거나 비슷하다.실험.B 평형상수의 결정시험관 번호혼합 용액의 처음 농도(M)[Fe ^{3+} ][SCN ^{-} ]10.1M1.0 TIMES10 ^{-4}M20.02M34.0 TIMES10 ^{-3}M48.0 TIMES10 ^{-4}M51.6 TIMES10 ^{-4}M표준용액을 제조할 때 넣어준 KSCN이 전부이기 때문에 1번부터 5번까지의[SCN ^{-} ]의 농도는 일정하다.[SCN ^{-} ]={0.0002M TIMES0.005L} over {0.01L}=1.0 TIMES10 ^{-4}M1번 표준용액(cm)혼합용액의 농도(M)평형상수 K1번 시험관(표준용액)8cm1.0 TIMES10 ^{-4}M2번 시험관4.8cm6 TIMES10 ^{-5}M75.2263번 시험관3cm3.75 TIMES10 ^{-5}M151.424번 시험관1.2cm1.5 TIMES10 ^{-5}M224.805번 시험관0.5cm6.25 TIMES10 ^{-6}M433.60이론값:138①평형상수 평균값:221.26②오차율:{138-226.26} over {138} TIMES100의 절댓값=63.95％혼합용액의 농도를 구할 때 베르의 법칙을 이용하였다.2번 시험관의 경우{4.8 TIMES1.0 TIMES10 ^{-4} M} over {8}, 3번 시험관은{3 TIMES1.0 TIMES10 ^{-4} M} over {8}, 4번 시험관{1.2 TIMES1.0 TIMES10 ^{-4} M} over {8}, 5번 시험관은{0.5 TIMES1.0 TIMES10 ^{-4} M} over {8}이란 식을 활용하였다.혼합상수 K={[Fe(SCN) ^{2+} ]} over {[Fe ^{3+} ][SCN ^{-} ]}={chi} over {(a- chi)(b- chi)}라는 식을 이용한다. 여기서 a는[Fe ^{3+} ] b는[SCN ^{-} ], χ는 혼합 용액의 농도를 대입한다. 예를 들어 2번 시험관의 혼합상수를 구하려면{6 TIMES10 ^{-5}} over {(0.02-6 TIMES10 ^{-5} )(1.0 TIMES10 ^{-4} -6 TIMES10 ^{-5} )}을 계산하면 된다.Discussion실험 A는 화학종의 농도를 변화시켰을 때 나타나는 색깔 변화를 관찰하여 르 샤틀리에 원리를 확인한다. 실험B는 비색법과 베르의 법칙을 통해 평형상태에서의 화학종의 농도를 구하고 평형상수를 결정하는 실험이었다. 금속 양이온인Fe ^{3+}와 ligand로 작용하는 음이온SCN ^{-}이 배위 결합을 통해 착이온Fe(SCN) ^{2+}을 형성하고, 이 착물은 진한 붉은색을 띈다. 르 샤틀리에 원리를 알아보는 첫 번째 실험에서 연한 노란색을 띄는FeCl _{3}를 넣어주면 용액의 색이 변하게 되는데, 화학종의 농도 변화에 따른 화학평형의 이동을 확인할 수 있다.Fe ^{3+}와SCN ^{-}이 평형식과 같이 평형상태에 도달했을 때FeCl _{3}을 가하면 반응물인FeCl _{3}의 농도가 증가하게 되고 르 샤틀리에 원리에 의해 이 농도가 감소하는 방향인 정반응이 일어나 새로운 평형상태에 도달하게 된다. 정반응 결과Fe(SCN) ^{2+}가 생성되어 농도가 진해지므로 용액의 색이 붉은색으로 변하게 되었다. 시험관의NH _{4} SCN의 경우에도SCN ^{-}의 농도증가에 영향을 주게 되므로 평형은 정반응 쪽으로 이동한다. 하지만 시험관 4의NH _{4} Cl을 넣었을 때는 알짜 반응식인 위의 평형식에 아무런 영향을 주지 못하므로 평형도 이동하지 않고 10방울에 의한 부피증가로 1번 시험관보다 색이 살짝 옅어졌거나 비슷했다.두 번째 실험으로 평형상수의 계산실험을 하였다. 비색법과 베르의 법칙을 통해 평형 상태에서의 [Fe(SCN) ^{2+}]을 구하였고 초기 농도에서 변한 χ를 빼서 평형상수를 계산 할 수 있었다.SCN ^{-}가 모두 소모되어Fe(SCN) ^{2+}만 존재한다고 가정한 시험관 1에서 피펫을 이용하여 나머지 2~5와 색이 같아 보일 때까지 다른 시험관으로 용액을 털어내 남은 용액의 높이를 측정한다. 이후 빛의 산란됨을 방지하여 정확한 비교를 위해 시험관의 옆면을 은박지로 감쌌다. 표준용액의 농도 C는 계산을 통해 알아낼 수 있으며 L 또한 측정이 가능하므로 혼합용액의 농도를 구할 수 있다.[SCN ^{-} ]의 경우 표준용액 제조할 때 사용한 KSCN을 넣어준 것이 전부이기 때문에 시험관 1~5까지 농도가 모두 동일하다.

자연과학| 2021.05.06| 3페이지| 1,500원| 조회(235)

일반화학실험, 화학평형, 르 샤틀리에

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일반화학실험-평형상수와 용해도 곱 결정 pre레포트

Title: 평형상수와 용해도곱 결정Purpose: 비색법을 통해 착이온의 농도를 알아내어 착이온 생성 반응의 평형상수를 결정한다. 농도가 변화할 때 나타나는 색 변화를 통해 르 샤틀리에 원리를 확인하고 비색법과 베르의 법칙을 이용하여 농도를 구한 후 평형상수를 결정한다.Theory(1) 화학평형화학평형 상태란, 어떤 가역반응에 대해 정반응의 속도와 역반응의 속도가 같아 겉보기에는 화학반응이 정지되어있는 것처럼 보이는 상태를 말한다. 이때 정반응과 역반응은 계속적으로 진행되어 동적인 평형을 이루고 있으며, 반응물과 생성물이 함께 존재한다. 그리고 외부조건(압력, 온도) 의 변화가 없으면 그 농도 또한 일정하게 유지된다. 그리고 평형에 도달할 때까지 엔탈피와 엔트로피의 경쟁이 일어나는데 항상 자발적인 과정으로 방향에 관계없이 (외부조건이 변화하지 않으면) 같은 평형상태에 도달한다.(2) 평형상수어떤 가역적인 화학반응이 특정한 온도에서 평형상태에 있을 때 반응물질들의 몰농도 곱에 대한 생성물질들의 몰 농도곱의 비를 나타낸 상수이며, 주어진 화학반응의 고유한 값으로써 반응물과 생성물의 초기농도와 무관하게 항상 같은 값을 가진다. 그리고 일반적으로 평형상수를 나타낼 때, 단위는 쓰지 않으며 순수한 고체와 액체의 몰농도는 생략한다. 또한, 평형상수의 크기가 크면 평형상태에서 생성물이 반응물보다 훨씬 많이 생성되어 있음을 의미하여, 그 크기가 작으면 평형상태에서 반응물이 생성물보다 더 많이 남아있음을 의미한다. 그뿐만 아니라 평형상수의 값은 온도에 따라 변화하는 성질이 있는데, 흡열반응의 평형상수 값은 온도가 높아짐에 따라 함께 증가하고, 발열반응의 평형상수의 값은 온도가 높아짐에 따라 감소한다.aA+bB?cC+dDk={[C] ^{c} [D] ^{d}} over {[A] ^{a} [B] ^{b}} (k:평형상수, [x]: 평형상태에서의 몰농도)보통 평형상수 k는 반응물과 생성물의 농도를 이용해 표현하므로 농도평형상수(Kc)라고 한다. 그러나 기체상 화학반응의 경우, 반응기체와 생성기체의 압력을 이용해 평형상수를 표현하는데, 이를 압력평형상수(Kp)라 한다. 기체의 경우에는 농도보다 압력을 측정하는 것이 더 수월하다.aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)Kp={(P _{C} ) ^{c} (P _{D} ) ^{d}} over {(P _{A} ) ^{a} (P _{B} ) ^{b}} (Px: 평형상태에서의 압력)기체 A,B,C,D를 모두 이상기체라 가정하면 이상기체 법칙에 의해PV=nRT? P={n} over {v} RT=CRTKp={P _{C}^{c} BULLETP _{D}^{d}} over {P _{A}^{a} BULLETP _{B}^{b}} = {C _{C}^{c} BULLETC _{D}^{d}} over {C _{A}^{a} BULLETC _{B}^{b}} TIMES(RT) ^{{(c+d)-(a+b)}} =Kc(RT) ^{TRIANGLEn}즉, Kp와 Kc 사이에는 Kp=Kc(RT) ^{TRIANGLEn}의 관계가 성립한다. 여기서 Δn을 (c+d)-(a+b), 생성 기체의 몰 수에서 반응기체의 몰 수를 뺀 값이다.(3) 르 샤틀리에 원리어떤 가역적인 화학반응이 평형상태에 있을 때, 계의 온도나 압력이 변하거나 반응물이나 생성물의 온도나 분압이 변화하여 평형상태가 교란되면, 계는 해로운 화학평형을 이루려고 한다. 이를 ‘화학평형의 이동’이라고 한다. 이때, 르 샤틀리에의 원리는 평형상태에 있을 계에 어떤 외부자극이 가해지면 이 자극을 완화하는 방향으로 화학평형이 이동한다는 것인데, 외부자극에 의한 계의 변화방향을 정성적으로 예측하는 방법을 제시한다. 또한 반응지수는 이를 위해 유용한 수단으로 작용한다.① 계의 온도변화와 평형의 영향어떤 화학반응이 평형상태에 있을 때, 계의 온도를 높이면 그 화학반응은 열을 흡수하여 계의 온도가 낮아지는 방향으로 진행된다. 이를 흡열반응이라고 한다. 반대로 온도를 낮추면 그 화학반응은 열을 방출하여 계의 온도가 높아지는 방향으로 진행된다. 이 반응은 발열반응이라고 한다.② 계의 압력변화의 영향평형상태에 있는 어떤 기체상 화학반응에, 일정한 온도에서 계의 압력을 높이면 기체의 몰 수가 감소하는 방향으로 화학평형이 이동하고, 반대의 경우에는 기체의 몰 수가 증가하는 방향으로 화학평형이 이동한다. 계의 압력변화는 계의 부피 변화와도 관련이 있는데 부피가 감소하는 것은 압력이 증가하는 것이고, 부피가 증가하는 것을 압력이 감소한 것이다.③ 반응물 또는 생성물 농도 변화의 영향어떤 가역적인 화학반응이 평형상태에 있을 때, 반응물이나 생성물의 농도를 증가시키면 그 물질의 농도를 감소시키는 쪽으로 평형이 이동하고, 농도를 감소시키면 그 물질의 농도를 증가시키는 쪽으로 평형이 이동한다.(4) 공통이온 효과이온평형계에 그 화학반응에 참여하는 이온과 공통되는 이온을 외부에서 넣어주면 ‘르 샤틀리에 원리’에 의해 화학평형은 그 이온의 농도를 감소시키는 방향으로 이동한다. 이를 공통이온효과라 일컫는다.(5) 비색법비색법이란, 색이 있는 시약을 사용하여 미지시료용액이나 표준용액의 흡광도를 측정해서 용액의 농도를 측정하는 방법이다. 유기화합물과 무기화합물 둘 다 측정이 가능하다. 방식에는 용액의 빛깔과 농도를 비교하는 법과 용액의 색조를 비교하는 것이 있다. 베르의 법칙을 이용하며 미지 용액을 다른 시험관에 넣어서 두 시험관 속의 용액의 색이 같아지면 농도를 구할 수 있게 된다.

자연과학| 2021.05.06| 5페이지| 1,000원| 조회(239)

일반화학실험, 화학평형, 공통이온, 베르의 법칙

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