목차일반화학실험 예비레포트-백반의 합성-1. 실험 제목2. 실험 일자3. 실험 목적4. 실험 이론5. 실험 기구 및 시약6. 실험 방법7. 실험 시 주의사항8. 참고문헌1. 실험 제목 : 알코올의 반응2. 실험 일자 : 2021년 03월 22일 월요일 5,6교시3. 실험 목적 :1) 알코올의 정의와 특성을 이해한다.2) 산화반응을 통해 1차, 2차, 3차 알코올을 구분한다.3) Haloform 반응(Iodoform 실험)을 통해 (1) Methanol과 Ethanol을 구분한다. (2) 1-butanol과 2-butanol을 구분한다.4) Lucas 실험을 통해 1차, 2차, 3차 알코올을 구분한다.4. 실험 이론1) 알코올(Alcohol)[1] 정의 : 지방족 탄화수소의 수소원자가 하이드록시기(-OH)로 치환된 화합물[2] 일반식 : ROHcf) R(알킬기) : 일반식 : CnH2n+1: 사슬모양 포화 탄화수소에서 1개의 수소를 제외한 나머지 원자그룹[3] 특징- 중성- 하이드록시기(-OH) : 수소결합 -> 높은 끓는점&녹는점, 친수성- 탄소 수 많을수록, 물에 대한 용해도 낮을수록 : 소수성[4] 분류1. ~가 알코올 : 분자 내에 존재하는 하이드록시기(-OH) 수로 분류2. ~차 알코올 : 하이드록시기(-OH)와 결합한 탄소원자에 결합하고 있는 알칼리(R) 수로 분류[5] 명명법- IUPAC : 알케인(Alkane)의 어미 ‘e’를 빼고 ‘ol’를 붙임.- 관용명 : 알킬기명 + Alcohol분자식IUPAC관용명CH3OHMethanolMethyl alcoholC2H5OHEthanolEthyl alcoholC3H7OHPropanolPropyl alcoholC4H9OHButanolButyl alcohol[6] 산화반응cf) 산화 : 분자, 원자 또는 이온이 산소를 얻거나 수소 또는 전자를 잃는 것- 1차 알코올의 산화 : aldehyde를 거쳐 carboxylic acid를 생성- 2차 알코올의 산화 : Ketone을 생성- 3차 알코올의 산화 : 산화X[7] 산화반응 실험- Na2Cr2O7(중크롬산나트륨)과 H2SO4(황산)을 사용한다.- 산화제로 H2CrO4(크롬산)을 사용한다.cf) 산화제 : 다른 물질을 산화시키면서 동시에 자신을 환원하는 물질- 반응식 : Na2Cr2O7 + H2O + H2SO4 -> 2H2CrO4 + 2NaHSO4CrO _{4} ^{2-} _{}+ 8H ^{+}+ 3e ^{-} ->Cr ^{3+}+ 4H2O-> 알코올이 산화되면서Cr ^{6+}가Cr ^{3+}로 환원되어 노란색에서 푸른색으로 색 변화가 나타남.2) Haloform 반응(lodoform 실험)- Haloform 반응 : 1차 또는 2차 알코올이 염기 존재 시{}_{}X _{2}와 반응하여`CHX _{3}가 생성- Iodoform 실험 : 1차 또는 2차 알코올이 염기 존재 시 아이오딘(I _{2})과 반응하여 특이한 냄새가 나고 물에 잘 녹지 않는 iodoform 침전물을 생성- mechanism3) Lucas 실험[1] Lucas 시약- 진한염산(HCl)과 무수 염화아연(ZnCl2)의 혼합용액- Hydrogen halide와의 반응성 차이에 따라 1차, 2차, 3차 알코올 구분- ZnCl2가 lewis acid로 작용하여 반응이 빨리 진행되도록 촉매역할[2] Carbocation의 안정성- 알칼리로부터 전자를 공급 받아 Carbocation이 안정해짐.- 1차, 2차, 3차를 갈수록 알칼기를 증가하여 Carbocation이 안정5. 실험 기구 및 시약[산화 반응 실험]1) 기구: 시험관, 스포이드2) 시약: 1% Na2Cr2O7, C-H2SO4, 2-butanol, t-butanol[1] 1% Na2Cr2O7- 중크롬산 나트륨, 무기 화합물에 속한다.- 분자량 : 261.97g/mol- 밀도 : 2.52g/cm3- 녹는점 : 섭씨 356.7도- 끓는점 : 섭씨 400도[2] C-H2SO4- 진한 황산, 강산성이다.- 분자량 : 98.079g/mol- 밀도 : 2.52g/cm3- 녹는점 : 섭씨 356.7도- 끓는점 : 섭씨 400도[3] 2-butanol- 가연성 무색 액체, 유기 용매와 완전히 혼합된다.- 분자량 : 74.122g/mol- 밀도 : 806kg/m3 = 0.806g/cm3- 끓는점 : 섭씨 99도- 녹는점 : 섭씨 ?115도[4] t-butanol- 무색 고체로, 실온 근처에서 녹는다.- 분자량 : 74.12g/mol- 밀도 : 781kg/m3- 끓는점 : 섭씨 82도- 녹는점 : 섭씨 25도[Haloform 반응(lodoform 실험)]1) 기구 : 시험관, 스포이드, 비커2) 시약 : 10% NaOH, 10% KI-I2, 1-butanol, 2-butanol, Methanol, Ethanol, 증류수[1] 10% NaOH- 수산화나트륨, 물에 녹아 강염기성 수용액을 만든다.- 몰 질량 : 39.997g/mol- 밀도 : 2.13g/cm3- 끓는점 : 섭씨 1388도- 녹는점 : 섭씨 318도[2] 10% KI-I2- 아이오딘화 칼륨 수용액에 아이오딘을 녹여 만든 용액으로 녹말 검출 반응에 사용된다.[3] 1-butanol- 선형 구조를 갖는 1차 알코올이다.- 몰 질량 : 74.121g/mol- 밀도 : 810kg/m3- 끓는점 : 섭씨 117.7도- 녹는점 : 섭씨 ?89.8도[4] Methanol- 휘발성, 가연성, 유독생 액체이다. 극성 분자, 수소 결합을 한다.- 몰 질량 : 32.04g/mol- 밀도 : 792kg/m3- 끓는점 : 섭씨 64.7도- 녹는점 : 섭씨 ?97.6도[5] Ethanol- 무색의 가연성 화합물로 술의 주성분이다.- 몰 질량 : 46.07g/mol- 밀도 : 789kg/m3- 끓는점 : 섭씨 78.37도- 녹는점 : 섭씨 ?114.1도[Lucas 실험]1. 기구 : 시험관, 스포이드2. 시약 : Lucas 시약(HCl, ZnCl2), 1-butanol, 2-butanol, t-butanol6. 실험 방법[산화 반응 실험]1) 1% Na2Cr2O7 1.5mL에 C-H2SO4 한 방울을 넣고 흔든다.2) 이 용액에 시험하고자 하는 알코올(2-butanol, t-butanol) 두 방울을 각각 첨가한다..3) 이 때의 용액의 색 변화를 관찰한다.[Haloform 반응(Iodoform 실험)]1) 시험관에 각각 methanol, ethanol, 1-buthanol, 2-buthanol 1mL를 넣는다.2) 각 시험관에 10% KI-I2 용액 2mL를 넣는다.3) 각 시험관에 10% NaOH 2mL를 가한다.4) 각 시험관을 잘 흔들어 혼합한다.[Lucas 실험]1) 2mL의 Lucas 시약을 시험관에 넣고 각각 1-butanol, 2-butanol, t-butanol을 3-4방울 떨어뜨린다.2) 잘 흔들어주면서 반응 후 변화를 관찰한다.
목차 일반화학실험 예비레포트 -질량보존의 법칙- 1. 실험 제목 2. 실험 일자 3. 실험 목적 4. 실험 이론 5. 실험 기구 및 시약 6. 실험 방법 7. 실험 시 주의사항 8. 참고문헌 1. 실험 제목 : 질량 보존의 법 칙 2. 실험 일자 : 2021년 03월 08일 월요 일 5,6교시 3. 실험 목적 : 측정이 비교적 쉬운 반응을 예로 들어 반응계 물질의 총 질량과 생성계 물질의 총량을 측정하여 질량불변의 법칙을 실험적으로 밝힌다. 4. 실험 이론 1) 질량불변(보존)의 법칙 - 닫힌계에서 물질들의 총 질량은 각 물질 의 상태 변화에 상관없이 일정한 값을 유지한다는 법칙으로, 반응물의 총 질량은 생성물의 총 질량과 같다. * 계 : 우리가 관심을 갖는 우주의 특정한 부분 [1] 닫힌계 : 주위와의 물질 교환은 불가능하나, 에너지의 이동이 자유로운 계 [2] 열린계 : 주위와의 물질 및 에너지 교환이 자유로운 계 [3] 고립계 : 주위와의 물질 및 에너지 교환이 불가능한 계 - 일반적으로 화학 반응에서 원자가 새로 생성되거나 소멸되지 않으며, 물질을 구성하는 원자의 배열만 변하므로 질량불변의 법칙이 성립힌다. 2) 침전 반응(앙금 생성 반응) - 서로 다른 두 수용액을 반응시키면, 물에 녹지 않는 염(앙금)이 생성되는 반응 - 앙금 생성 반응에서 질량의 변화는 없다. 이는 반응 중에 이온의 재배열만 일어나며, 전체 이온의 종류와 수가 변하지 않기 때문이다. * 염 : 양이온과 음이온이 정전기적 인력으로 결합하고 있는 이온성 화합물 * 앙금 : 양이온과 음이온이 강하게 결합해 형성된 난용성 또는 불용성의 염 3) 연소 반응 - 물질이 산소와 반응하여, 빛과 고온의 열을 수반하는 반응 - 연소가 일어날 수 있는 3가지 조건 : 연료(또는 가연성 물질), 산소, 발화점 이상의 온도 발열 반응 : 반응 과정에서 계가 열을 방출하는 반응으로 반응물보다 더 안정한 생성물을 형성 ex) 연소 반응, 중화 반응, 금속-산 반응, 수산화나트륨의 용해, 진한 황산의 묽힘 등 - 연소 반응은 발열 반응의 좋은 예시 5. 실험 기구 및 시약 1) 실험 기구 : 100mL 삼각 플라스크, 500mL 삼각 플라스크, 1000mL 둥근 바닥 플라스크, 저울, 고무마개, 양초(Paraffin), 시험관 2) 시약 : 0.01M BaCl2, Na2SO4 [1] BaCl2 - 염화바륨은 독성이 있으며, 무색의 결정이다. - 분자량 : 208.23g/mol - 녹는점 : 섭씨 962도 - 끓는점 : 섭씨 1560도 - 밀도 : 3.86g/cm3 [2] Na2SO4 - 황산나트륨은 무독성이며, 무색의 결정이다. - 분자량 : 142.04g/mol - 녹는점 : 섭씨 884도 - 끓는점 : 섭씨 1429도 - 밀도 : (anhydrous) 2.664g/cm3 (decahydrate) 1.464g/cm3 6. 실험 방법 1) 침전 반응 반응식 : Na2SO4(aq) + BaCl2(aq) -> 2NaCl(aq) + BaSO4(s)↓ 알짜 이온 반응식 : Ba2+(aq) + SO42-(aq) -> BaSO4(s) (흰색) ?농도가 같은(0.01M) BaCl2 및 Na2SO4 수용액을 각각의 1000mL 둥근 바닥 플라스크로부터 15mL씩 취하여, BaCl2 수용액은 100mL 삼각 플라스크에 Na2SO4 수용액은 시험관에 넣는다. ?100mL 삼각 플라스크 내에서 두 용액이 섞이지 않도록 세워 놓은 후, 저울로 무게를 측정한다. (용액이 들어있는 상태에서, 100mL 삼각 플라스크와 시험관을 저울 위에 올려놓고 측정) ?시험관에 담긴 Na2SO4 수용액을 100mL 삼각 플라스크에 담긴 BaCl2 수용액에 주입힌다. ?무게를 포함한 상태의 변화를 확인한다. (마찬가지로, 100mL 삼각 플라스크와 시험관 무게를 포함한다.) 2) 연소 반응 반응식 : CnH2n+2(n>=19)(Paraffin) + αO2 -> βH2O + γCO2 + 빛,열 ?마개가 잘 맞는 500mL 삼각 플라스크의 고무마개 안쪽에 양초 토막을 고정하고 마개로 막은 후, 불을 붙이기 전의 무게를 측정한다. (양초, 500mL 삼각 플라스크, 고무마개를 포함한 무게) ?고무마개를 빼고 초에 불을 붙여 곧 마개를 단단히 막은 후, 다시 무게를 측정한다.(양초, 500mL 삼각 플라스크, 고무마개를 포함한 무게) ? 무게 변화를 관찰한다. 7. 실험 시 주의사항 1) Na2SO4의 경우, 인체에 닿으면 천식이나 눈의 염증을 일으킬 수 있으므로 반드시 마스크를 착용한다. 2) 장갑을 착용하여 시약이 피부에 닿지 않도록 주의한다. 3) 양초에 불을 붙인 후, 삼각 플라스크를 들고 저울로 이동할 때 양초가 쓰러지지 않도록 주의한다. 8. 참고문헌 - 일반화학실험교재연구회/일반화학실험/드림플러스/2019/p187-188 - 일반화학실험 강의, PPT 자료 참고
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![[의대생 A+] 일반화학실험 질량보존의법칙(질량불변의법칙) 예비레포트](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2022/01/23/data26497476-0001.jpg)
