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물리학및실험1 에어트랙 결과보고서 평가A+최고예요

물리학 및 실험 1 결과보고서실험 제목에어 트랙분반*학과*학번*이름*제출일자*실험값 및 그래프시간-위치 실험 데이터 값이 너무 많으면 별도의 excel 파일 등으로 제출해도 좋음.힘이 일정하고 활차의 질량이 변하는 경우추와 추걸이의 질량 (g)117.3활차의 질량 (g)205.0215.0225.0235.0예상 가속도(m/s2)117.3×9.8/205.0+117.3=3.57 (m/s2)117.3×9.8/215.0+117.3=3.46 (m/s2)117.3×9.8/225.0+117.3=3.36 (m/s2)117.3×9.8/235.0+117.3=3.26 (m/s2)시간(s)위치(m)시간(s)위치(m)시간(s)위치(m)시간(s)위치(m)0.0000.0000.0000.0030.000-0.0340.000-0.0290.017-0.0280.017-0.0020.017-0.0360.017-0.0310.033-0.0330.033-0.0080.033-0.0390.033-0.0370.050-0.0390.050-0.0100.050-0.0390.050-0.0370.067-0.0450.067-0.0170.067-0.0440.067-0.0420.083-0.0500.083-0.0250.083-0.0490.083-0.0440.100-0.0590.100-0.0330.100-0.0540.100-0.0420.117-0.0680.117-0.0450.117-0.0590.117-0.0490.133-0.0780.133-0.0530.133-0.0590.133-0.0530.150-0.0900.150-0.0640.150-0.0660.150-0.0540.167-0.1050.167-0.0760.167-0.0710.167-0.0580.183-0.1190.183-0.0860.183-0.0760.183-0.0610.200-0.1330.200-0.1000.200-0.0830.200-0.0640.217-0.1470.217-0.1020.217-0.0880.217-0.0710.233-0.1630.233-0.1120.233-0.03-0.0260.033-0.0150.033-0.0060.050-0.0330.050-0.0360.050-0.0280.050-0.0150.067-0.0390.067-0.0500.067-0.0370.067-0.0250.083-0.0450.083-0.0610.083-0.0500.083-0.0350.100-0.0500.100-0.0890.100-0.0680.100-0.0500.117-0.0590.117-0.0870.117-0.0850.117-0.0630.133-0.0680.133-0.1030.133-0.0980.133-0.0630.150-0.0780.150-0.1210.150-0.1200.150-0.0810.167-0.0900.167-0.1420.167-0.1320.167-0.0980.183-0.1050.183-0.1600.183-0.1620.183-0.1100.200-0.1190.200-0.1820.200-0.1560.200-0.1290.217-0.1330.217-0.2060.217-0.1800.217-0.1510.233-0.1470.233-0.2240.233-0.2020.233-0.1710.250-0.1630.250-0.2510.250-0.2200.250-0.1910.267-0.1840.267-0.2750.267-0.2510.267-0.2440.283-0.2000.283-0.3040.283-0.2790.283-0.2680.300-0.2000.300-0.3280.300-0.3010.300-0.2930.317-0.2200.317-0.3590.317-0.3320.317-0.3240.333-0.2430.333-0.3870.333-0.3610.333-0.3540.350-0.2660.350-0.4180.350-0.3920.350-0.3850.367-0.2870.367-0.4530.367-0.4250.367-0.4180.383-0.3090.383-0.4910.383-0.4580.383-0.4490.400-0.3340.400-0.5180.400-0.5020.400-0.4820.4.183-0.129-0.1290.1830.0620.0620.200-0.107-0.1180.200-0.107-0.1070.2000.0830.0830.217-0.107-0.1070.217-0.090-0.090.2170.1070.1070.233-0.103-0.1030.233-0.076-0.0760.2330.1070.1070.250-0.098-0.0980.250-0.065-0.0650.2500.1280.1280.267-0.090-0.0900.267-0.049-0.0490.2670.1440.1440.283-0.087-0.0870.283-0.037-0.0370.2830.1660.166(칸이 부족할 경우 임의로 늘려서 기입하여도 좋음)1회차2회차3회차충돌 전피사체 1 속도(m/s)0피사체 1 속도(m/s)0피사체 1 속도(m/s)0피사체 1 운동량 (kg∙m/s)0피사체 1 운동량 (kg∙m/s)0피사체 1 운동량 (kg∙m/s)0피사체 2 속도(m/s)0.7768피사체 2 속도(m/s)2.4285피사체 2 속도(m/s)3.0247피사체 2 운동량 (kg∙m/s)0.1892×0.7768= 0.1470피사체 2 운동량 (kg∙m/s)0.1892×2.4285= 0.4595피사체 2 운동량 (kg∙m/s)0.1892×3.0247= 0.5723총 운동에너지(N)0.1878×02/2 + 0.1892×0.77682/2 = 0.05708총 운동에너지(N)0.1878×02/2 + 0.1892×2.42852/2 = 0.5579총 운동에너지(N)0.1878×02/2 + 0.1892×3.02472/2 = 0.86481회차2회차3회차충돌 후피사체 1 속도(m/s)0.3184피사체 1 속도(m/s)0.8059피사체 1 속도(m/s)1.1394피사체 1 운동량 (kg∙m/s)0.1878×0.3184= 0.05979피사체 1 운동량 (kg∙m/s)0.1878×0.8059= 0.1513피사체 1 운동량 (kg∙m/s)0.1878×1.1394= 0.2140피사체 2 속도(m/s)0.3184피사체 2 속60.167-0.035-0.0770.183-0.140-0.240.183-0.107-0.1070.183-0.035-0.0630.200-0.140-0.2220.200-0.096-0.0960.200-0.035-0.0350.217-0.140-0.2090.217-0.085-0.0850.217-0.032-0.0320.233-0.140-0.1870.233-0.079-0.0790.233-0.019-0.0190.250-0.140-0.1740.250-0.068-0.0680.250-0.004-0.0040.267-0.140-0.1560.267-0.055-0.0550.2670.0010.0010.283-0.140-0.140.283-0.046-0.0460.2830.0160.0160.300-0.134-0.1340.300-0.043-0.0430.3000.0300.030.317-0.132-0.1320.317-0.034-0.0340.3170.0430.0430.333-0.127-0.1270.333-0.023-0.0230.3330.0520.0520.350-0.119-0.1190.350-0.021-0.0210.3500.0650.0650.367-0.112-0.1120.367-0.010-0.010.3670.0800.080.383-0.112-0.1120.383-0.006-0.0060.3830.0910.0910.400-0.101-0.1010.4000.0090.0090.4000.1020.1020.417-0.096-0.0960.4170.0180.0180.4170.1160.1160.433-0.088-0.0880.4330.0210.0210.4330.1260.1260.450-0.085-0.0850.4500.0300.030.4500.1510.151(칸이 부족할 경우 임의로 늘려서 기입하여도 좋음)1회차2회차3회차충돌 전피사체 1 속도(m/s)0피사체 1 속도(m/s)0피사체 1 속도(m/s)0피사체 1 운동량 (kg∙m/s)0피사체 1 운동량 (kg∙m/s)0피사체 1 운동량 (kg∙m/s)0피사체 2 속도(m/s)수록 오차율이 커짐을 볼 수 있다. 대부분의 오차율이 공기저항에 의한 오차율인5%를 넘었고 오차가 10%가 넘게 나온 결과가 있는 것을 보아 공기저항에 의한 오차 이외의 원인이 존재함을 알 수 있다. 이는 오차의 원인분석을 통해 확인할 수 있다. 또한 대부분의 가속도 결과값을 보면 실험값이 이론값보다 큰 것을 볼 수 있다. 이는 마찰이 없고 미끄러짐이 없는 상태에서 실험이 진행되어야 하지만 현실적으로 도르래가 회전을 하기 때문에 가속도의 실험값이 더 높게 나온 것이라고 추측한다.오차의 원인 분석이번 실험에서 오차가 발생한 원인을 분석해보았다. 계통오차로는 먼저 좌표계를 설정함에 있어서 오류가 났다. 오차는 눈으로 좌표계를 설정하니 기준자를 설정할 때 완벽한 수직관계를 이루게 할 수 없었고 카메라의 수평이 정확하지 않았다. 뉴턴의 운동법칙 실험을 할 때 글라이더와 추를 연결하는 실은 수평을 유지해야 한다. 하지만 실은 약간 느슨한 상태로 실험이 진행되기도 하였고 완벽한 수평은 아니였다. 이는 조금더 무게가 있는 추를 달아 실이 팽팽함을 유지할 수 있도록 한다. 그리고 운동량 보존실험을 할 때에 프로그램으로 직접 입력을 하다 보니 글라이더의 운동 시작 시점을 정확하게 구별하지 못하였고 충돌 후의 지점을 선택할 때에도 확실하지 않았다. 그래프를 생성하기 위해 프레임의 간격을 클릭할 때에도 정확하게 측정하지 못하였을 것이다. 또한 충돌 후의 포인트가 비교적 적은 수로 찍혀 확실한 결과를 내기 어려웠다. 마지막으로 실험 결과 계산처리과정에서 소수점 아래의 수를 반올림 하는 과정에서 오차가 발생하였다.실험에서 확인할 수 있는 우연오차로는 운동부분에서의 마찰이다. 이 실험에서는 모두 마찰력이라는 실험 변수를 줄이기 위해 에어트랙을 사용하였다. 하지만 그럼에도 에어트랙이 글라이더의 마찰을 완벽하게 제거하지 못하였고 에어트랙의 수평을 맞출 때 힘을 가하지 않아도 글라이더가 미세하게 움직이는 것을 볼 수 있었다. 또한 완전 비탄성 충돌이 아닌 비탄성충돌로 운동량보존 법칙을 확인89

자연과학| 2023.11.06| 12페이지| 2,500원| 조회(224)

결과보고서, 경희대학교, 에어트랙, 물리학및실험1

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물리학 및 실험1 자유낙하운동 결과보고서

물리학 및 실험 1 결과보고서실험 제목자유 낙하 운동분반*학과화학과학번*이름*제출일자*실험값 및 그래프피사체 1에는 연직 낙하 운동하는 물체, 피사체 2는 포물선 운동 하는 물체에 대한 실험 결과를 기입할 것실험 1: 발사 장치 세기( 1 )시간(s)방향 이동거리(m)방향 이동거리(m)피사체 1피사체 2피사체 1피사체 20.0000.0572-0.0950-0.0055-0.00560.0170.0572-0.117-0.0154-0.00970.0330.0572-0.140-0.0251-0.01810.0500.0572-0.161-0.0377-0.02790.0670.0572-0.162-0.0391-0.02790.0830.0586-0.205-0.0740-0.06140.1000.0586-0.229-0.0977-0.07960.1170.0586-0.250-0.123-0.1050.1330.0586-0.272-0.151-0.1270.1500.0600-0.295-0.184-0.1610.1670.0614-0.314-0.218-0.1880.1830.0614-0.336-0.255-0.2250.2000.0614-0.357-0.296-0.2620.2170.0628-0.376-0.339-0.3020.2330.0628-0.396-0.385-0.3420.2500.0628-0.419-0.434-0.3880.2670.0656-0.437-0.484-0.4360.2830.0656-0.458-0.538-0.4890.3000.0642-0.477-0.596-0.5370.3170.0656-0.477-0.600-0.537추세선이 포함된 피사체 1, 2 그래프추세선을 통해 얻어낸피사체 1의 방향으로의 속도: (0.0656-0.0572)/0.317 = 0.0265 m/s피사체 2의 방향으로의 속도: (-0.477-(-0.0950))/0.317 = -1.205 m/s(x방향으로의 속도는 시간당 x방향으로의 이동거리의 변화량이다.)피사체 1에 대한 중력 가속도: -9.1522피사체 2에 대한 중력 가속도: -8.7314(중0.1000.0664-0.201-0.0650-0.04660.1170.0650-0.226-0.0875-0.06780.1330.0664-0.250-0.110-0.08470.1500.0664-0.271-0.140-0.1100.1670.0664-0.298-0.168-0.1330.1830.0678-0.319-0.203-0.1670.2000.0692-0.343-0.240-0.1990.2170.0692-0.366-0.280-0.2330.2330.0706-0.388-0.323-0.2750.2500.0706-0.412-0.369-0.3130.2670.0720-0.432-0.419-0.3560.2830.0720-0.453-0.466-0.4010.3000.0720-0.476-0.521-0.4490.3170.0762-0.498-0.576-0.5050.3330.0734-0.517-0.638-0.5630.3500.0762-0.538-0.702-0.610추세선이 포함된 피사체 1, 2 그래프추세선을 통해 얻어낸피사체 1의 방향으로의 속도: (0.0762-0.0621)/0.350= 0.0402 m/s피사체 2의 방향으로의 속도: (-0.538-(-0.0593))/0.350 = -1.367 m/s피사체 1에 대한 중력 가속도: -10.7066 m/s²피사체 2에 대한 중력 가속도: -10.2516 m/s²실험 4: 발사 장치 세기( 2 )시간(s)방향 이동거리(m)방향 이동거리(m)피사체 1피사체 2피사체 1피사체 20.0000.0597-0.0583-0.00139-0.001390.01670.0597-0.0875-0.00139-0.001390.03330.0611-0.117-0.00694-0.006940.0500.0611-0.144-0.0135-0.01390.0660.0611-0.172-0.0264-0.02360.0830.0611-0.200-0.0389-0.03470.1000.0639-0.232-0.0583-0.05140.1170.0639-0.260-0.0750-0.06940.1330.065369-0.4280.3170.0805-0.569-0.524-0.4760.3330.0833-0.594-0.582-0.5260.3500.0861-0.618-0.642-0.5830.3670.0861-0.642-0.701-0.636추세선이 포함된 피사체 1, 2 그래프추세선을 통해 얻어낸피사체 1의 방향으로의 속도: (0.0861-0.0597)/0.367= 0.0719 m/s피사체 2의 방향으로의 속도: (-0.642-(-0.0639))/0.367= -1.575 m/s피사체 1에 대한 중력 가속도: -9.475 m/s²피사체 2에 대한 중력 가속도: -8.940 m/s²실험 6 : 발사장치 세기 ( 2 )시간(s)방향 이동거리(m)방향 이동거리(m)피사체 1피사체 2피사체 1피사체 20.0000.0609-0.152-0.0166-0.009690.01670.0609-0.181-0.0388-0.02490.03330.0623-0.215-0.0609-0.04150.05000.0637-0.247-0.0789-0.05820.06670.0651-0.278-0.101-0.08170.08330.0651-0.306-0.126-0.09970.1000.0637-0.335-0.155-0.1260.1170.0637-0.366-0.186-0.1570.1330.0665-0.393-0.220-0.1900.1500.0665-0.420-0.258-0.2200.1670.0665-0.447-0.295-0.2600.1830.0692-0.471-0.339-0.2940.2000.0706-0.507-0.385-0.3370.2170.0692-0.530-0.434-0.3780.2330.0720-0.555-0.483-0.4320.2500.0706-0.554-0.488-0.4340.2670.0706-0.584-0.535-0.4790.2830.0720-0.630-0.651-0.5820.3000.0734-0.655-0.716-0.6400.3170.0747-0.677-0.783-0.699추세선이 포함된 피사체 1, 2 그래프추32-0.283-0.0783-0.06590.08330.0618-0.313-0.0989-0.08930.1000.0632-0.347-0.1260.1110.1170.0632-0.378-0.152-0.1400.1330.0659-0.415-0.184-0.1720.1500.0659-0.445-0.218-0.2020.1670.0659-0.474-0.255-0.2350.1830.0659-0.477-0.255-0.2380.2000.0673-0.508-0.295-0.2720.2170.0646-0.540-0.339-0.3120.2330.0673-0.570-0.386-0.3570.2500.0673-0.599-0.433-0.4020.2670.0687-0.628-0.488-0.4460.2830.0700-0.658-0.541-0.4970.3000.0728-0.684-0.596-0.5510.3170.0728-0.711-0.657-0.606추세선이 포함된 피사체 1, 2 그래프추세선을 통해 얻어낸피사체 1의 방향으로의 속도: (0.0728-0.0591)/0.317= 0.0432 m/s피사체 2의 방향으로의 속도: (-0.711-(-0.150))/0.317= -1.769 m/s피사체 1에 대한 중력 가속도: -9.0484 m/s²피사체 2에 대한 중력 가속도: -8.1708 m/s²실험 9: 발사장치 세기( 3 )시간(s)방향 이동거리(m)방향 이동거리(m)피사체 1피사체 2피사체 1피사체 20.0000.0591-0.144-0.0124-0.009510.01670.0577-0.176-0.0220-0.01690.03330.0591-0.209-0.0330-0.02790.05000.0591-0.243-0.0481-0.04500.06670.0618-0.275-0.0673-0.06100.08330.0618-0.311-0.0906-0.07930.1000.0646-0.343-0.113-0.1040.1170.0618-0.374-0.141-0.1300.1330.0659-0.403-0.174-0.1560.150522)+(-11.7296)+(-10.7066)+(-9.1088)+(-9.475)+(-9.78)+(-7.601)+(-9.0484)+(-12.1922))/9= -9.8659 m/s²* 오차율 : l ((-9.5659)-(9.8))/9.8 l x 100= 2.3888%전체 피사체 2의 평균 중력가속도 : ((-8.7314)+(-11.2878)+(-10.2516)+(-8.6228)+(-8.940)+(-9.1518)+(-7.0434)+(-8.1708)+(-11.3398))/9= -9.282 m/s²* 오차율 : l ((-9.282)-(9.8))/9.8 l x 100= 5.2857%오차의 원인 분석강도별 피사체 1과 피사체 2의 오차율과 전체 피사체 1과 피사체 2의 평균 중력가속도를 통해 발생한 오차율의 원인을 분석해보고자 한다. 먼저 정보 처리 중 발생한 오차를 생각해았다. Tracker 프로그램으로 두 색구의 위치를 표시하여 시간과 좌표에 대한 데이터를 얻었다. 이때 색구의 위치를 표시할 때에 컴퓨터의 자동찾기 대신 수동으로 프레임을 설정하도록 하였는데 공의 잔상을 클릭하기 애매해서 일정한 자리로 프레임을 찍지 못하였고, 수동으로 클릭하다 보니 오류로 같은 자리를 두번 클릭하는 등의 원인으로 오차가 발생하였다. 이는 일정한 자리 즉 색구의 맨앞 또는 맨뒤와 같이 위치를 정하여서 프레임을 설정함으로 오차를 줄일 수 있다. 또한 각각의 데이터를 구할 때 시작점의 위치가 달라지기도 하였고, 동영상 뒷부분에 불필요한 데이터를 잘라내야 하는 것 또한 오차의 원인이라고 보았다. 두번째는 실험실의 공기저항을 들 수 있다. 이론적인 중력가속도는 진공상태에서 얻은 값이고, 피사체 2의 경우 x방향으로의 휘어짐이 없어야 한다. 즉 지면과 수직으로 낙하하여 x방향으로의 변화가 없어야 한다. 하지만 실제 결과값을 보면 미세하게 위치 변화가 일어남을 볼 수 있다. 이처럼 직접 실험을 할 경우 실험실을 진공상태로 만들기는 어렵기 때문에 두 색구가 낙하하는데 공기의 저항을 받아 오차가 발생.org

자연과학| 2023.11.06| 16페이지| 2,500원| 조회(175)

결과보고서, 경희대학교, 자유낙하운동, 물리학및실험1

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유기화학실험 Triphenylcarbinol- Addition of a Grignard Reagent to a Ketone 결과보고서

①. subject : Triphenylcarbinol- Addition of a Grignard Reagent to a Ketone②. Date&Section : 2022.11.1③. object : Grignard reagent 와 ketone (Benzophenone) 의 nucleophilic addition 반응을 이용하여 3°alcohol (Triphenyl carbinol) 을 합성 → TLC 를 이용하여 분리④. procedure1. rbf에 마그네슘73mg + I2 2알 + THF 3ml를 넣어주고 막아준 뒤 질소풍선으로 진공상태를 만들어준다.2. bromobenzene 0.2ml를 최대한 수직으로 넣고 60~70도로 가열해준다. (드라이기로 가열) I갈색이다가 30분동안 heating하면 투명해진다. 그리고 반응을 하고 나면 회색빛을 띄는데 천천히 15분정도 식힌다.3. benzaldehyde 0.77ml 넣고 15분정도 식힌다.4. TLC분석 -> rbf에 ea를 넣고 위에 층만 걸러내서 dcm용액에 녹임, Silica gel 위에 starting, c, product 표시5. 1M HCl으로 quenching한 후 tlc 전개 (이때 solvent -> Hexane : ea = 1:1 비율하다가 결과에 따라 비율 조절)6. 전개가 완료되면 uv254로 전개거리를 구한다.⑤. Result1. 반응당량계산benzaldehydeMgbromo-benzeneI2THFMw106.1224.31157.01253.872.11d1.0441.741.491*0.889eq121**mmol0.0075mol0.003mol0.001mol**amount0.77ml73mg0.2ml2알3ml2. 자세한 메커니즘3. TLC 사용방법 + 분석+ 사진4. 가능한 side reactionMg+o = MgO⑥. Discussion이번실험은 grignard 시약을 사용하여 알코올을 합성하는 실험이다. grignard 시약은 무수상태에서 브로모벤젠에 금속 마그네슘을 반응시켜 합성하였다. 마그네슘은 2가 양이온이므로 알킬기가 전기적으로 양성을 띠게 된다. RMgX는 강한 base와 nucleophile의 역할을 한다. Mg는 반응성이 큰 편이기 때문에 MgO 상태로 존재하게 된다. 하지만 이렇게 산화된 마그네슘은 전자를 주고받을 수 없기 때문에 열을 가해주어 활성화시켜준다. 또한 질소와 같은 반응성이 없는 비활성기체를 이용하여 DRY 시켜준다.Grignard 시약은 분리되지 않고 에터 용액에서 잘 만들어진다. 이번실험에서는 thf를 사용하였는데 이는 Mg와 브로모벤젠을 잘 반응시키기 위해 무수용매를 사용하는 것이다. grignard시약이 모두 만들어질 수 있도록 30분간 충분히 교반을 진행하고, 15분 식힌 후 benzaldehyde를 넣어준다. 중간체인 케톤은 grignard시약과 한번 더 반응할 수 있다. 따라서 rmgbr을 2당량 넣어주면 반응후에 생성물이 나오는 것이다.

자연과학| 2023.11.06| 3페이지| 2,000원| 조회(159)

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유기화학실험 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy 결과보고서

①. subject : Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy②. Date&Section : 2022.11.29.③. object : NMR에 대해 이해하고, 이를 통해 물질의 구조를 결정한다.④. procedure :1. 측정하고자 하는 시료를 1H NMR의 경우 1-2 mg/mL, 13C NMR의 경우 20-50mg/mL 정도의 농도로 대략 맞춰 용매에 녹여준다.* 이때, CDCl3, DMSO-d6 등 수소가 중수소로 치환된 용매 사용2. 1에서 만든 용액을 NMR tube에 적당량 주입한다.3. NMR tube 겉면의 습기와 먼지를 제거하고, spinner turbine을 끼운다.4. 정장비에 넣고 NMR spectrum 측정을 시작한다⑤. Resultsample1 : cis-Cyclooctenesample2 : Ethyl acetatesample3 : 2-Methylcyclohexanolsample4 : Benzaldehyde⑥. Discussion이번 실험은 NMR을 통해 물질의 구조를 결정하는 것이다. oh기는 다른작용기들보다 더 큰 화학적 이동을 하는데 이는 카보닐기가 가지고 있는 자기 비등방성 효과와 카보닐기에 큰 전기음성도를 갖는 산소를 가지고 있기 때문이다. 예를 들어 RCHO 양성자의 δ는 약 10 정도이다. 또한 방향족 화합물은 낮은 자기장에서 흡수peak가 나타나는데 이는 ring주위에서 파이 전자가 움직여 ring current가 발생하고 이는 secondary magnetic field를 발생시킨다. 이 자기장장은 외부자기장과 평행하기 때문에 고리에 결합된 수소는 deshielding된다. 따라서 down field로 peak이 나타나게 된다. 예를들어 벤젠 양성자의 δ는 약 7.3정도이다. 또한 sample spectrum을 보면 NMR 봉우리의 broad를 볼 수 있는데 이는 ① 스핀-격자 이완, ② 스핀-스핀 이완, ③ 핵이 따라 느끼는 외부 자기장 B0이 조금씩 다르기 때문, ④ 자석 자체에서 생기는 자기장의 작은 불균일성 때문이다.

자연과학| 2023.11.06| 3페이지| 1,000원| 조회(98)

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유기화학실험 Oxidation of alcohols to aldehydes and ketones 결과보고서

①. subject : Oxidation of alcohols to aldehydes and ketones②. Date&Section : 2022.11.22③. object : Jones oxidation mechanism을 이해하고, 알코올의 산화과정을 파악한다.④. procedure1. 최대한 작은 rbf에 마그네틱바를 넣고 준비한다.2. rbf에 benzhydrol 200mg(0.2g)을 넣는다.3. 용매로 diethyl ether 2ml를 넣는다.3. 큰 비커에 얼음을 채우고 rbf를 넣고 5~10분동안 스터를 돌린다. (cooling)4. 제조된 Jones reagent를 최대한 한방울씩 넣는다.5. 상온에서 10분동안 스터돌리며 식혀준다.6. TLC로 반응이 갔는지 안갔는지 확인한다.- EA ; Hex = 1:3- starting(benzhydrol)은 dcm에 녹이고 product는 ether에 녹인다.CrO3과 진한 황산과 물을 적절한 비율로 섞어 제조한다.⑤. Resultproduct로 benzophenon이 합성됨을 알 수 있다.이때 S,C 아래는 benzhydrol, 위는 benzophenon을 의미한다. 알코올은 케톤보다 극성도가 더 높고 tlc판은 극성이기 때문에 이는 TLC판에서 더 극성이 낮은 benzophenon의 전개가 더 잘 이루어졌다고 할 수 있다.⑥. Discussion(메커니즘)알데하이드에서 케톤으로 산화할 때 2당량의 크롬산이 3당량의 알코올을 산화시키게 된다.(1차 알코올의 산화)알코올은 차수에 따라 산화 결과물이 달라지게 된다. 1차 알코올의 경우 2단계에 걸쳐 반응하게 된다. 알코올이 알데하이드 수화물을 거쳐 카복실산으로 산화된다. 2차 알코올은 산화되면 케톤이 되고 3차 알코올은 산화하지 않는다. 1차 알코올을 알데하이드로 산화시키는 방법으로는 크롬 금속을 이용한 Collins' regent, PCC, PDC 등이 있고, 그 외에도 MnO2를 이용한 방법과 Swern, Dess-Martin oxdiation 등이 잘 알려져 있다 또한 1차 알코올을 카르복실산으로 직접 산화시키는 방법으로는 Jones' reagent (CrO3/H2SO4)가 사용된다. 이때 크롬산 4당량은 알코올 3당량을 산화시킨다.(PCC를 이용한 산화반응과 다른점)pcc(pyridinium chlorochromate)는 오렌지색 고체 시약으로 1차 알콜을 알데하이드로, 2차 알콜을 케톤으로 산화하는데 사용된다. hcl에 cro3을 녹이고 염기성 용액인 피리딘을 첨가함으로 약산성을 띤다. ch2cl2용매에서 pyridine은 반응에 참여하지 않는 촉매로서 cro3dp 첨가하여 복합체를 형성하기 때문이다. 알코올을 완전히 산화시키는 jones reagent와 다르며, 약산성을 띠기 때문에 산에 민감한 화합물에는 사용이 어렵다. 물이 있으면 부반응이 일어나기 때문에 무수 조건에서 반응이 진행되어야 한다. 또한 1차 알코올에서 cro3는 카복실산까지 산화시키는 반면 pcc는 1차 알코올을 알데하이드까지만 제한적으로 산화시키는 것에서 Jones reagent가 더 강한 산화제임을 알 수 있다. 안정하고 보관이 쉽다는 점에서 알데하이드 합성에 많이 이용된다. Cr(VI) 화합물은 독성이 존재한다.이번실험은 Jones reagent를 이용하여 알코올을 케톤으로 산화시키는 실험이었다. 2차 알코올은 NaCr2O7, KMnO4, CrO3등의 시약으로 케톤으로 산화시킬 수 있다. 이때 3차 알코올은 산화시키면 제거될 b수소가 없기 때문에 반응이 일어나지 않는다. 용매로 강한 작용기가 사용되는 반응에서 반응성이 작은 diethyl ether를 사용하였고, 반응이 진행되면서 Cr의 주황색에서 초록색으로 색깔변화가 일어난다. jones시약을 이용한 산화는 색변화를 통해 반응 진행 여부 확인이 용이하다. jones reagent는 0도로 낮추어 사용하게 되는데 이때 공기 중 수증기가 많이 붙는 등의 부반응을 감안하고 사용하는 것이다.

자연과학| 2023.11.06| 3페이지| 2,000원| 조회(205)

결과보고서, 알코올, 유기화학실험

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