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일반화학실험2 결과보고서 실험 26. 아스피린의 합성 평가B괜찮아요

아스피린의 합성실험 결과보고서아스피린의 합성실험일시년 월 일학과조학번이름담당교수*** 작성 시 유의사항 ***- 폰트크기: 11- 글꼴 : 맑은 고딕- 줄 간격 : 130실험 데이터 및 처리━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Part I: 아스피린의 합성사용한 살리실산의 무게: ________2.0_______________ g사용한 초산무수물의 부피: ___________5____________ mL사용한 초산무수물의 무게: ___________5.4____________ g(밀도: 1.08 g/mL)x/5ml = 1.08 g/mLx=5.4g합성한 아스피린의 무게: _____________1.86__________ g1. 이론적으로 얻을 수 있는 아스피린의 최대량(g)을 구한다.살리실산의 화학식량 = 138.121g/mol사용한 살리실산의 몰수 = 2.0g / 138.121g/mol = 0.01448mol초산무수물의 화학식량 = 102.09g/mol사용한 초산무수물의 몰수 = 5.4g / 102.09g/mol = 0.0529mol살리실산과 초산무수물은 1:1로 반응한다. 초산무수물이 살리실산보다 몰수가 더 많다. 그래서 한계반응물은 살리실산이다. 살리실산 2g은 모두 다 반응한다.살리실산의 화학식량은 138.121g/mol이고 아스피린의 화학식량은 180.158g/mol이다.138.12 : 180.158 = 2 : xx = 2.6087g2.0g의 살리실산으로 이론적으로는 2.6087g의 아스피린을 얻을 수 있다.아스피린의 이론적 수득량: __________2.6087_____________ g2. 아스피린의 %수득률을 구한다%수득률 = 실제 수득량 / 이론적 수득량 X 100%아스피린의 실제 수득량은 1.86g이다.아스피린의 이론적 수득량은 2.6087g 이다.%수득률 = 1.86g / 2.6087g X 100% = 71.3%%수득률: __________71.3_____________ %3. 재결정 전, 후의 아스피린의 결정 모양을 비교하라재결정 전재결정 후Part II: 녹는점 측정1. 아스피린의 녹는점녹는점 (℃)아스피린(재결정 전)아스피린(재결정 후)살리실산실험값138 ℃133 ℃161 ℃문헌값135 ℃158.6 °C재결정 전의 아스피린은 문헌값보다 녹는점이 높고 재결정 후의 아스피린은 문헌값보다 낮다. 살리실산의 녹는점은 문헌값보다 녹는점이 높게 나온다. 실험값이 문헌값보다 녹는점이 높은 까닭은 불술물이 있기 때문이다.실험 결과에 대한 고찰━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━이번 실험에서는 소량의 인산을 촉매로 하여 살리실산과 초산무수물을 반응시켜 아스피린을 합성하고 새로이 합성된 물질은 의도하였던 물질이 제대로 합성되었는지 확인하기 위해 녹는점을 측정하여 특성검사를 진행한다는 목적을 가지고 실험을 진행했다.화학이 인류의 건강과 복지를 위하여 기여할 수 있었던 여러 이유 중의 하나는 몇 가지 화합물을 조합하여 더 복잡한 구조의 유용한 화합물을 높은 순도로, 많은 양을 합성하는 것을 가능하게 한 유기화학자들의 고도의 능력과 기술이라 할 수 있다. 유기화학자들이 합성한 중요한 화합물들 중에는 우리가 상용하는 많은 의약품들이 있다. 그 중 가장 잘 알려진 아스피린은 해열제 또는 진통제로 사용되는 의약품이다. 아스피린은 유기산이 알코올과 반응하여 에스테르를 생성하는 에스테르화 반응의 원리를 이용하여 합성할 수 있다첫 번째로, 아스피린의 합성을 진행했다. 1 L 비커를 사용하여 물중탕 장치를 설치한다.(플라스크는 다음의2와 3의 절차를 수행한 후 설치) 살리실산 2 g의 무게를 1 mg 까지 정확하게 측정하여 250 mL 삼각플라스크에 넣고, 후드에서 초산무수물 5 mL를 플라스크 벽에 묻은 살리실산을 씻어 내리며 가한다. 여기에 인산 5 방울 정도를 천천히 떨어뜨리며 플라스크를 가볍게 흔들어준다. 플라스크를 물중탕 속에 설치하고, 물중탕의 온도를 80 ~ 85 ℃로 유지하며 10분간 가열한다. 증류수 2 mL를 가하여 여분의 초산무수물을 분해시킨다. (이때 발생하는 뜨거운증기에 주의하라.) 물중탕에서 플라스크를 꺼내어 증류수 20 mL를 가한 후 실온에서 냉각시킨다. 용액이 냉각됨에 따라 결정이 생긴다. (결정이 생기지 않으면 유리막대로 플라스크에서 용액이 들어있는 바로 윗부분의 안쪽 벽을 긁어준다.) 결정이 형성되기 시작하면 플라스크를 얼음 속에 넣고 결정이 모두 형성될 때까지 냉각시킨다. Buchner 깔때기에 거름종이를 깔고 진공거르기(vacuum filtration) 장치에 설치한다. 플라스크의 내용물을 Buchner 깔때기에 붓고 결정을 5 mL 증류수(얼음으로 냉각시킨)로 2 ~ 3 번 씻는다. 얻어진 결정의 일부(결정 모양의 관찰과 녹는점 측정에 사용할 것임)를 거름종이에 옮기고 오븐에서 건조시킨다. 이제부터는 아스피린의 정제(재결정) 과정이다. 나머지 결정을 깨끗하고 건조된 50 mL 비커에 옮겨 담고 증류수 5 mL를 가한다. 가열판에서 서서히 가열하며 결정을 모두 녹인다. (필요하면 증류수를 더 가한다. 그러나 결정을 용해시키는데 필요한 최소한의 양만 사용한다.) 결정이 모두 용해되면 비커를 얼음 속에 담근다. (급격히 냉각시키는 것이 중요하다. 결정이 생기지 않으면 유리막대로 플라스크 안쪽 벽을 긁어준다.) 결정 형성이 완료되면 다시 진공거르기를 하여 결정을 거른다. 얻어진 결정을 거름종이로 옮기고 오븐에서 최대한 건조시킨 후 무게를 측정한다. (건조시킬 때 온도가 80 ℃ 이상이 되지 않도록 유의한다.) 건조시킨 아스피린 결정(재결정 전과 재결정 후)의 일부를 취하여 확대경으로 결정 모양을 관찰한다. 재결정 전, 후의 아스피린 결정은 모양은 어떻게 다른지 확인한다. 실험에서 생성된 재결정 전 아스피린의 결정과 재결정 후의 아스피린의 결정을 보면 재결정 후의 아스피린의 결정이 크고 뚜렷한 모양을 가지고 있다는 것을 알 수 있다.두 번째로, 녹는점을 측정했다. 녹는점 측정장치로 합성한 아스피린(재결정 전과 재결정 후)의 녹는점을 측정한다. 살리실산의 녹는점도 같은 방법으로 측정한다. 인터넷에서 아스피린과 살리실산에 관한 정보를 검색해 본다. 특히 두 화합물의 녹는점이 얼마인지 찾아보고 측정한 결과와 비교한다. 비교한 결과 재결정 전의 아스피린의 녹는점은 138 ℃, 재결정 후의 녹는점은 133 ℃이고 살리실산의 녹는점은 161 ℃로 측정된다. 아스피린 녹는점의 문헌값은 135 ℃이고 살리실산 녹는점의 문헌값은 158.6 °C이다. 재결정 전의 아스피린은 문헌값보다 녹는점이 높고 재결정 후의 아스피린은 문헌값보다 낮다. 살리실산의 녹는점은 문헌값보다 녹는점이 높게 나온다. 실험값이 문헌값보다 녹는점이 높은 까닭은 불술물이 있기 때문이다.

자연과학| 2021.12.06| 6페이지| 1,000원| 조회(398)

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일반화학실험2 결과보고서 실험 25. 화학전지 - 오렌지 쥬스 전지 평가A+최고예요

화학전지 ? 오렌지 쥬스 전지실험 결과보고서화학전지 ? 오렌지 쥬스 전지실험일시년 월 일학과조학번이름담당교수*** 작성 시 유의사항 ***- 폰트크기: 11- 글꼴 : 맑은 고딕- 줄 간격 : 130실험 데이터 및 처리━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Part I: 오렌지 쥬스 전지Cu-Zn 전극C-Zn 전극전압 (V)0.970.81전류 (μA)0.730.181. Cu와 Zn 금속판을 사용한 오렌지 쥬스 전지에서 산화되는 것은 무엇인가? 환원되는 것은 무엇인가? (힌트: 모든 전극이 반응에 참여하는 것은 아니다. 반응하지 않는 전극은 비활성 전극(inert electrode)이라 한다.)산화되는 것은 Zn이며 환원되는 것은 H+이다.Zn, H+, Cu 중에서 산화되려는 경향이 가장 큰 물질은 아연이기 때문에 아연 금속은 전자를 내주고 Zn2+로 산화된다. 전자는 도선을 따라 구리 금속 쪽으로 이동한다. 구리 금속 쪽으로 이동한 전자는 수소 이온(H+)과 반응하여 수소 기체로 환원된다.2. Cu 금속판 대신 탄소(C) 막대를 사용한 오렌지 쥬스 전지에서 산화되는 것은 무엇인가? 환원되는 것은 무엇인가?산화되는 것은 Zn이며 환원되는 것은 H+이다.Zn, H+, C 중에서 산화되려는 경향이 가장 큰 물질은 아연이기 때문에 아연 금속은 전자를 내주고 Zn2+로 산화된다. 전해질 수용액의 수소 이온(H+)은 전자와 반응하여 수소 기체로 환원된다.3. 전극으로서 Cu를 사용할 때와 탄소를 사용할 때, 오렌지 쥬스 전지의 전압에 차이가 있는가? 전류에는 차이가 있는가? 이에 대한 이유를 설명하라.전극으로서 Cu를 사용할 때는 탄소를 사용할 때보다 전류가 0.55A만큼, 전압이 0.16V만큼 크게 측정되었다.전극으로 Cu와 탄소를 사용했을 때, 전압과 전류에 차이가 있는 것은 표준 환원 전위 때문이다. 표준환원전위가 다르기 때문에 전류와 전압에 차이가 생긴 것이다.4. 앞의 1-3 에서의 결과를 토대로, 오렌지 쥬스 전지에서 Cu 전극 되기 때문에 Cu 전극이 아니라 표준 환원 전위가 차이만 나면 바꿔도 괜찮다. 탄소는 그 자체로 표준환원전위를 측정할 수 없기 때문에 이산화탄소를 이용하여 탄소의 표준환원전위를 측정한다. 이산화탄소의 표준환원전위는 아연의 표준환원전위보다 높다. 그래서 탄소 전극이 구리 전극을 대체할 수 있다.5. 오렌지 쥬스 전지에서 두 전극에서의 반쪽반응식과 전체 전지 반응식을 적어보라.산화전극(anode): Zn -> Zn2+ + 2e-환원전극(cathode): 2H+ + 2e- -> H2전체 전지 반응: Zn + 2H+ -> Zn2+ + H2Part II: 금속의 이온화경향CuZnMgFeCu전압 (V)0---전류 (μA)0---산화전극---Zn전압 (V)0.970--전류 (μA)0.730--산화전극--Mg전압 (V)1.830.910-전류 (μA)1.511.530-산화전극-Fe전압 (V)0.570.451.330전류 (μA)0.330.391.330산화전극1. 각 전지에 대하여 어느 금속의 전극에서 산화가 일어나고, 어느 금속의 전극에서 환원이 일어났는지 밝혀라. 또한 어느 금속의 전극이 (+)극이고, 어느 금속의 전극이(-)극인가?화학전지에서 (-)극은 산화된다. (+)극은 환원된다.Cu-Zn 전극: Zn이 (-)극이고 산화된다. Cu가 (+)극이고 환원된다.Cu-Mg 전극: Mg이 (-)극이고 산화된다. Cu가 (+)극이고 환원된다.Mg-Zn 전극: Mg이 (-)극이고 산화된다. Zn가 (+)극이고 환원된다.Cu-Fe 전극: Fe이 (-)극이고 산화된다. Cu가 (+)극이고 환원된다.Zn-Fe 전극: Zn이 (-)극이고 산화된다. Fe가 (+)극이고 환원된다.Mg-Fe 전극: Mg이 (-)극이고 산화된다. Fe가 (+)극이고 환원된다.2. 위의 결과에 의하면 어느 금속의 이온화경향이 가장 큰가? 금속들을 이온화경향이 큰 순서로 나열하라. [이를 전기화학서열(electrochemical series)이라 한다.]Mg > Zn > Fe > CuPart III:Cu-Zn 전극0.251. 소금의 첨가에 따른 전지의 전압과 전류의 변화는 어떻게 설명할 수 있는가?소금의 양이 많을수록 전류는 커지지만 전압의 변화는 명확히 설명할 수 없다.2. 오렌지 쥬스의 농도에 따른 전지의 전압과 전류의 변화는 어떻게 설명할 수 있는가?오렌지 쥬스의 농도가 클수록 전류는 거지지만 전압의 변화는 명확히 설명할 수 없다.Part IV: 전지의 직렬 및 병렬 연결Cu-Zn 전극2개 직렬 연결2개 병렬 연결전압 (V)1.880.94전류 (μA)0.741.35LED전지의 연결 방법(직렬 또는 병렬)LED에 불이 들어오게하기 위한 전지의 수붉은색직렬2노란색직렬2초록색직렬2푸른색직렬31. 전지를 직렬 연결할 때 증가하는 것은 무엇인가? 전지를 병렬 연결할 때 증가하는 것은 무엇인가?전지를 직렬로 연결할 때는 전압이 증가한다. 전지를 병렬로 연결할 때는 전류가 증가한다.2. LED에 불이 들어오게 하려면 전지를 어떻게 연결해야 하는가? LED에 따라 불이 들어오게 하기 위해 필요한 전지의 수가 다른 이유는 무엇인가?전지를 직렬로 연결할수록 전류를 흐르게 하는 정도가 커진다. 그렇기 때문에 직렬로 연결해야 한다. LED의 색깔에 따라 필요한 전압이 다르기 때문에 필요한 전지의 수가 다르다.실험 결과에 대한 고찰━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━이번 실험에서는 오렌지 쥬스와 몇 가지 금속판을 사용하여 간단한 볼타전지를 제작하여 전지의 전압과 전류를 측정해 볼 것이고 사용되는 금속에 따라전지의 전압과 전류가 어떻게 변하는지 조사하여, 금속이 산화되는 경향(이를 금속의 이온화경향)을 결정할 것이다라는 목적을 가지고 실험을 진행했다.실험에 앞서 실험에서 Cu, Zn, Fe 금속판은 질산 용액에 ~30 초 정도 담갔다가 증류수로 깨끗이 세척하고 말린 후 사용한다. 필요하면 사포로 금속판 표면의 산화막이나 이물질을 제거한 후 사용한다. Mg 리본은 사포로 표면의 산화물을 제거한 후 사용한다. (질산에 담그지 말 것!)첫 번째 실험에서 오렌지 않도록 주의한다. 두 전극에 멀티미터를 연결하고(멀티미터의 붉은색(+) 단자는 Cu에 연결하고, 검은색(-) 단자는 Zn에 연결) 오렌지 쥬스 전지의 전압과 전류를 측정한다. 전지의 전류는 두 전극 사이의 간격에 의존하므로, 두 전극의 간격을 일정하게 유지한다. 각 전극에서 어떠한 일이 일어나는지 관찰한다. Cu 금속판 대신 탄소(C) 막대(또는 연필)를 전극으로 사용하여 전지를 설치하고, 멀티미터를 사용하여 오렌지 쥬스 전지의 전압과 전류를 측정한다. 두 전극에서 어떠한 일이 일어나는지 관찰한다. 이때 전지의 전압/전류를 측정할 때, 전극을 오래 담근 채 계속 재지 않도록 한다.두 번째 실험에서는 금속의 이온화 경향을 구할 수 있었다. 우선, 6-well plate의 well 하나에 오렌지 쥬스를 2/3 정도 채우고, Cu-Zn 외에 다른쌍의 두 금속판들을 전극으로 설치한다. 두 전극에 멀티미터를 연결하고 오렌지 쥬스 전지의 전압과 전류를 측정한다. 이때 멀티미터의 붉은색(+) 단자는 환원전극(cathode)에 연결하고, 검은색(-) 단자는 산화전극(anode)에 연결한다. 전지의 전류는 두 전극 사이의 간격에 의존하므로, 두 전극의 간격 을 일정하게 유지한다. 같은 방법으로 다른 쌍의 두 금속판들을 전극으로 사용하여 오렌지 쥬스 전지의 전압과 전류를 측정한다. 오렌지 쥬스 전지에 버저를 연결하여 어느 금속판의 경우에 버저가 울리는지 확인한다. 한번 사용한 금속판은 물기를 제거한 후, 표면을 사포로 갈아주고 다시 사용하는 것이 좋을 것이다. Zn과 Fe 금속판을 혼동하지 않도록 주의한다.세 번째 실험에서는 소금의 양과 오렌지 쥬스의 농도에 따른 전압과 전류 차이를 구했다. 우선, 6-well plate에서 위쪽 줄에 있는 세 개의 wells에 오렌지 쥬스를 2/3 정도 채운다. 이 중 하나의 well에 소금을 약간(약수저의 작은 쪽으로 1/2 정도) 첨가하고 모두 용해될 때 까지 잘 섞어준다. 또 다른 well 하나에 두 배 가량의 소금을 넣고 모두 용해를 채운다. Cu와 Zn 금속판을 전극으로 사용하여 차례로 각 전지의 전압과 전류를 측정한다. 멀티미터를 연결할 때 극이 바뀌지 않도록 주의하여 연결한다.네 번째 실험에서는 우선, 6-well plate에서 두 개의 well에 오렌지 쥬스를 2/3 정도 채우고, 각 well에 Cu-Zn 전극을 설치한다. 두 오렌지 쥬스 전지를 직렬로 연결한 후 멀티미터로 전압과 전류를 측정한다. 다시 두 전지를 병렬로 연결하고 전압과 전류를 측정한다. LED 회로에서 붉은색, 노란색, 초록색, 그리고 푸른색의 LED에 불이 들어오게 하려면 몇 개의 오렌지 쥬스 전지를 직렬 또는 병렬 연결하여야 하는지 알아본다. LED를 연결할 때 극이 바뀌지 않도록 주의한다(LED 다리가 긴 쪽을 전지의 (+)극에 연결).이번 실험을 통해 각각의 금속의 고유한 특성인 이온화 경향을 이용하여 전극을 만들어봤다.다음의 질문에 답하시오.━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1. Daniel 전지는 염다리(salt bridge)를 포함하고 있다. 이 염다리의 역할은 무엇인가?염다리는 과량의 양이온과 음이온을 포함하고 있어서 양이온을 생성하는 산화 전극 쪽으로 염다리의 음이온이 이동하고, 반대로 양이온이 소멸하는 환원 전극 쪽으로 염다리의 양이온이 이동하여 전기적 중성을 유지하도록 만들어 준다. 염다리에 들어 있는 이온의 농도가 수용액 중에 존재하는 이온의 농도보다 훨씬 높기 때문에 염다리를 빠져나오는 이온의 이동이 염다리로 들어가는 이온의 이동보다 잘 일어난다. 그 결과 다니엘 전지는 계속 작동할 수 있으며, 염다리는 두 반쪽 전지 사이에서 전자의 직접적인 이동 대신에 이온을 통한 전하의 이동으로 전류가 흐르게 하는 역할을 수행함을 알 수 있다. 더불어 이런 염다리가 존재함으로 아연-구리 볼타 전지와 달리 다니엘 전지에서는 산화 전극 수용액과 환원 전극 수용액이 섞이지 않으며, 다른 조성을 하도록 설계할 수 있다.2. 우리 생활에서 많이 사용되는 건전지는 또 하나의엇인가?

자연과학| 2021.11.30| 8페이지| 1,000원| 조회(499)

일반화학실험, 화학실험, 결과보고서, 화학전지, 인천대, 화실, 일화실, 실험 25, 오렌지 쥬스 전지

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일반화학실험2 예비보고서 실험 26. 아스피린의 합성 예비보고서 평가A+최고예요

일반화학실험(2)실험 예비보고서아스피린의 합성실험일시년 월 일학과조학번이름담당교수*** 작성 시 유의사항 ***- 폰트크기: 11- 글꼴 : 맑은 고딕- 줄 간격 : 130실험목표━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1. 소량의 인산을 촉매로 하여 살리실산과 초산무수물을 반응시켜 아스피린을 합성한다.2. 새로이 합성된 물질은 의도하였던 물질이 제대로 합성되었는지 확인하기 위해 녹는점을 측정하여 특성검사를 진행한다.이론━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━(1) 아스피린아스피린은 버드나무 껍질이 가진 살리실산의 하이드록시기를 아세틸로 치환시켜 합성된 의약품으로, 아세틸실리실산으로 부르기도 한다. 해열, 진통, 항염 효과뿐만 아니라 심혈관 질환을 예방해주는 효과를 가지고 있으나, 적지 않은 부작용을 가지고 있다. 아스피린은 주성분인 아세트산과 처음 추출된 식물인 버드나무의 학명인 스필레아의 합성어이다.(2) 에스테르화 반응산과 알코올이 반응하여 에스터를 형성하는 반응을 에스터화 반응이라고 한다. 이 반응은 알코올의 수소 원자가 카복실산의 아실기로 치환되는 형태이다.에스터는 과일 등 생물체에 흔히 존재하는 물질로 분자량이 작은 것은 휘발성이 꽤 크며 아름다운 향기를 가지고 있다.에스터는 알코올과 카복실산으로부터 합성할 수 있는데, 이 반응을 에스터화 반응이라고 한다. 이 반응을 일반적인 화학반응식으로 나타내면 다음과 같다.RCOOH + R'OH → RCOOR' + H2O카복실산 알코올 에스터 물이 반응에서 유의할 점은 알코올의 탄소와 산소 결합은 그대로 유지된 채로 에스터에 남아 있게 되고, 카복실산의 아실기가 알코올의 수소 원자 대신 결합된 형태라는 점이다.(3) 촉매일반적으로 촉매(觸媒, catalyst)는 반응 과정에서 소모되거나 변하지 않으면서 반응 속도를 빠르게 만드는 물질을 말한다. 넓은 의미에서 평형 상수에 영향을 주지 않지만, 반응 속도를 변화시키는 물질은 모두 촉매이다. 촉매는 반응, 이때 필요한 최소한의 에너지를 활성화에너지라고 한다. 정촉매는 이러한 활성화에너지를 낮추는 또 다른 경로의 정반응 통해 반응속도를 빠르게 하고, 부촉매는 반응의 속도를 느리게 하는 것이다. 이때 반응열은 달라지지 않는다.(4) 특성검사새로이 합성된 물질은 의도하였던 물질이 제대로 합성되었는지 확인하기 위하여 진행하는 검사이다. 이번 실험에서는 녹는점을 측정할 것이다.(5) 녹는점보여준다. 표준 대기압(1기압)에서 녹음현상이 일어나는 온도를 녹는점(melting point)이라고 한다. 고체인 얼음이 녹아 액체인 물로 변하는 것이 주변에서 쉽게 볼 수 있는 녹음현상인데, 물의 녹는점은 섭씨 0도( 0°C )이며 절대온도로는 273K이다. 표준 대기압에서 물과 얼음이 함께 공존하는 상태에서 온도를 재면 물의 녹는점을 측정할 수 있다.(6) 수득률화학적 과정에 있어서 원료 물질의 어떤 양에서 목적으로 하는 물질이 이론적으로 생성해야 하는 양에 대해 실제로 생성한 양의 비율을 수득률이라 하고 일반적으로 백분율로 나타낸다. 넓게 수득량이라고 불리고 있지만, 비율이므로 수득률 쪽이 오해가 적다. 또 공업적으로는 원료에 대한 제품의 비율이라고 하는 경우도 있다. 수득률과 비슷한 것으로 전화율이라는 것이 있는데, 이것은 원료가 어떤 양 중 다른 물질로 변화해 없어져 버린 양의 비율을 나타낸 것으로, 이론적으로 예상되는 변화량과는 관계가 없다. 수득률의 산출법은 과정 또는 반응의 형식에 따라 여러 가지이다.1) A ? C : 반응이 일방적이고 이론적으로는 A가 전부 C로 전화할 것이라는 경우에는 편의상 C의 실제 생성량을 A의 최초의 양으로 나누면 된다.2) A ? C : 평형 반응인 경우에는 이론적으로 C가 달할 수 있는 농도에 한도가 있으므로, 수득률은 실제로 얻은 C의 양과 평형에서의 C의 양의 계산값과의 비이다. 이 수득률은 100%일 때에도 A는 그 평형 농도만큼은 남아 있다. 단, 생성물 C를 그 반응계로부터 분리할 수 있으면, 반응은 다시 진행해 A를 전부 C구하여, 반응 계열 전체를 통한 수득률을 구하는 경우도 있다. 이와 같은 수득률을 원료 물질 A에 대한 최종 물질 K의 전 수득률이라 한다.또한 유계 반응에서 원료에서 목적 물질까지의 과정이 단순한 한 과정인 경우의 수득률을 단류 수득률이라 하고, 도중에 축차 반응 또는 순환 조작 등을 포함하는 복잡한 과정을 거친 최종 물질에 대하여 생각하는 경우의 수득률을 총괄 수득률이라 한다. 일반적으로 수득률이 100%가 되지 않는 것은, 부반응이 있어서 목적으로 하는 물질 이외의 것으로 전화하거나, 반응 시간(촉매가 존재할 때는 접촉 시간)이 부족해서 미반응 원료가 평형값 이상으로 남거나, 장치에 누설이 있거나 하는 경우이다.실험전 예비보고서1. 다음의 시약들의 물리, 화학적 성질과 안전 관련사항을 조사.salicylic acidacetylsalicylic acid (aspirin)acetic anhydridephosphoric acid (H3PO4)salicylic acid분자식 C7H6O3분자량 138.12 g/mol성상 무색 고체 또는 흰색 고체냄새 없음밀도 1.443 g/cm3녹는점 158.6 °C끓는점 200 °C(분해)구조: 벤조산의 2번(또는 오쏘) 위치에 하이드록시 작용기가 존재한다. 카복실산 작용기의 sp2 산소와 하이드록시기의 수소가 분자 내 수소 결합(intramolecular hydrogen bonding)을 하고 있으며, 일반적으로 분자 내 수소결합이 가능한 화합물은 끓는점이 예상보다 더 낮다. 실제로 벤조산의 끓는점(250 °C)보다 살리실산의 끓는점(200 °C)이 더 낮다.살리실산은 아스피린의 유효성분과 화학적으로 유사하지만 동일하지는 않은 화합물로 가장 잘 알려져 있다. 살리실산염의 주요 약효인 해열작용은 아주 옛날부터 알려져 왔다. 살리실산은 여드름, 건선, 피부경결, 티눈, 모공각화증 및 사마귀를 치료하는 피부 관리 제품의 주성분으로 사용된다. 살리실산은 피부 세포가 보다 손쉽게 벗겨져 땀구멍이 막히지 않도록 하여 여드름을 치료한다. 래한 것이다.acetic anhydride분자식 C4H6O3분자량 102.09 g/mol성상 강한 아세트산 냄새가 나는 액체밀도 1.080 g/cm3 (15 °C)어는점 -73 °C끓는점 139 °C카복실산무수물의 하나로, 아세트산 2분자에서 물 1분자가 빠져나가면서 결합된 유기산 무수물이다. 증기는 최루성을 지니며, 염료의 원료, 아세트산에틸·아세트산아밀 등 용제의 원료로 사용한다. 피부와 접촉 시 물집이 생길 수 있다.phosphoric acid (H3PO4)분자식 H3O4P분자량 98g/mol일반명 인산색상 무색끓는점 158 ℃(316 ℉)어는점 21 ℃(70 ℉)녹는점 42 ℃(108 ℉)(고체)밀도 1.834(18 ℃)(고체), 1.685(18 ℃)(액체)인산은 오산화인의 가수분해로 만들어지는 산으로서, 넓은 범주에서는 인 산소산의 일종이다. 직접 접촉 금지.2. Salicylic acid와 acetylsalicylic acid에는 어떠한 작용기들(functional groups)이포함되어 있는가?살리실산은 벤조산의 2번 위치에 하이드록시 작용기가 존재한다. 아스피린은 벤조산의 2번 위치에 아세톡시가 치환된 구조이다.3. %수득률은 어떻게 구하는가? 1.0 g의 살리실산을 사용하여 1.0 g의 아스피린을 합성하였다면 아스피린의 %수득률은 얼마인가?실험에서 얻어진 양/이론적으로 얻어질 양 X 100% = %수득률살리실산의 화학식량=138.12g/mol, 아스피린의 화학식량 = 180.16 g/mol1g의 살리실산의 몰수 = 1g/138.12g/mol = 0.0*************82mol이다.1g의 아스피린의 몰수 = 1g/180.16 g/mol = 0.0*************7mol이다.0.0*************82mol이 이론적인 아스피린의 생성량이다.0.0*************7mol이 실험으로 얻어진 아스피린의 양이다.0.0*************7 / 0.0*************82 X 100% = 76.66518650088808%하고 위산 분비를 억제하는 기능도 가지고 있으며, 혈소판에서 만들어지는 프로스타글란딘은 혈액응고를 돕는 기능을 가지고 있다. 이런 이유로 아스피린의 과다 및 장기복용은 위의 점액생산을 저해하고 위산분비를 높여 속쓰림을 유발하게 하고, 혈액응고를 저해하는 부작용을 가지고 있어 수술 환자의 경우 아스피린의 과다 및 장기복용은 치명적인 부작용을 낳을 수 있다.기구 및 시약━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━가열판: 물체를 가열할 때 사용하낟.스탠드/클램프: 시험관을 공중에 고정할 때 사용한다.온도계: 물체의 온도를 측정할 때 사용한다.1 L 비커, 50 mL 비커: 물체를 둘 때 사용한다.250 mL 삼각플라스크: 물체를 둘 때 사용한다.10 mL 눈금실린더: 부피를 측정할 때 사용한다.확대경(또는 포켓 현미경): 물첼ㄹ 자세히 들여다 볼 때 사용한다.끓임쪽(boiling chip): 액체가 끓는점 이상으로 가열되어 돌발적으로 끓어오르는 현상(돌비현상)을 막기 위해 넣는 돌이나 유리 조각이다.저울 (1 mg): 물체의 질량을 측정할 때 사용한다.녹는점 측정장치: 녹는점을 측정한다.진공거르기 장치 ? Buchner 깔때기, 감압 플라스크, 트랩거름종이: 불순물을 거를 때 사용한다.살리실산(salicylic acid)초산무수물(acetic anhydride)85% 인산(H3PO4) 용액얼음폐기물용 1 L분자식구조분자량(g/mol)밀도(g/cm3)끓는점(℃)녹는점(℃)특징(색, 상태 등)위험성 및 주의사항살리실산C7H6O3138.121.443200158.6무색 또는 흰색 고체과잉 사용 금지초산무수물C4H6O3102.091.08139-73강한 아세트산 냄새가 나는 액체피부 접촉 시 물집 생김인산H3O4P981.83(고체), 1.685(액체)15842무색직접 접촉 금지실험 방법━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Part I: 아스피린의 합성1. 그림과 같이 1 L 비커를 사용하여 물중탕 장치를 설치한다 시킨다.

자연과학| 2021.11.29| 9페이지| 1,000원| 조회(389)

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일반화학실험2 결과보고서 실험 24. 단백질 풀림

단백질 풀림실험 결과보고서단백질 풀림실험일시년 월 일학과조학번이름담당교수*** 작성 시 유의사항 ***- 폰트크기: 11- 글꼴 : 맑은 고딕- 줄 간격 : 130실험 데이터 및 처리━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Part II: 여러 용액에서 단백질 접힘/풀림 (protein folding/unfolding)1. 관찰된 결과를 토대로 각 용액에서 phycocyanin 단백질의 구조가 접힌 상태인지, 또는 풀린 상태인지를 답하라.용액용액의 색용액은 투명또는 혼탁?LED를 비추었을 때, 형광을 방출?단백질은접혔는가? 풀렸는가?노란색초록색phosphatebuffer (pH 7.4)짙은 푸른색투명접힘OOO6 M urea옅은 푸른색투명풀림OXX1 M sucrose짙은 푸른색투명접힘OOO비눗물진한 회색투명풀림XXX에탄올연한 회색혼탁풀림XXX6 M KSCN짙은 푸른색투명접힘OXO1 M NaCl짙은 푸른색투명접힘OOO증류수짙은 푸른색투명접힘OOX1 M HCl하늘색투명풀림OXX1 M NaOH노란색투명풀림XXXPart III: 단백질 구조에 대한 온도의 효과용액용액의 색용액은 투명또는 혼탁?LED를 비추었을 때, 형광을 방출?단백질은접혔는가? 풀렸는가?노란색초록색뜨거운 물연한 회색투명풀림X얼음물짙은 푸른색혼탁접힘O뜨거운 물/얼음물연한 회색투명풀림OX1. 관찰된 결과를 토대로 온도는 phycocyanin 단백질의 구조에 어떻게 영향을 미치는지 답하라.적절한 온도라면 단백질의 구조는 변하지 않지만 차겁거나 뜨거운 온도에서는 단백질의 구조가 변한다.2. 단백질 용액을 뜨거운 물에 넣은 후 다시 얼음물에 넣었을 때의 결과는 단백질의 구조에 대해 무엇을 말해주는가뜨거운 물에 넣은 상태에서는 단백질 구조가 변형된다. 하지만 뜨거운 물에 넣고 다시 얼음물에 넣는다고 해서 단백질 구조가 원래대로 돌아가지 않는다. 그래서 단백질은 한번 병형되면 다시 돌아오지 않는다.실험 결과에 대한 고찰━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━이번 실험은 Spirulina 세포에서 추출한 phycocyanin 단백질을 사용하여 단백질의 구조와 기능 사이의 관계에 대하여 알아보고 Spirulina에서 phycocyanin 단백질을 추출하고, 여기에 여러 가지 시약들을 가하거나 온도를 변화시키며 phycocyanin 단백질의 구조가 접힌(folded) 상태를 유지하는지, 아니면 풀리게(unfolded) 되는지 판별해 볼 것이다라는 목적을 가지고 진행했다.본격적인 실험을 하기 전에 단백질을 추출했다. Spirulina 알약 하나를 막자사발에 넣고 으깬 후, 약 5 분간 충분히 갈아준다. Spirulina의 세포벽이 깨지도록 막자와 막자사발의 거친 면을 이용하여 충분히 힘을 주어 갈아준다. 갈은 Spirulina 시료를 원심분리기용 튜브 2 개에 나누어 넣는다. 각 튜브에 phosphate buffer 용액을 8 mL 씩 가하고, 단백질이 우러나오도록 유리막대로 저어준다 (~5 분 정도). 튜브를 원심분리기에 넣고 약 3 분간 원심분리한다. 튜브를 원심분리기에 넣을 때, 두 개의 튜브는 서로 정반대편에 위치하여 균형을 맞추어야 한다. 거름종이를 접어 깔때기에 넣은 후 증류수로 적신다. 깨끗한 삼각플라스크에 깔때기를 설치하고, 원심분리한 튜브에서 용액 부분만을 조심스럽게 따라내어 거른다. (이때 파스퇴르 피펫이나 스포이드를 사용하여 용액을 옮기는 것도 좋은 방법이다.) 삼각플라스크의 단백질 용액은 짙은 푸른색을 띠고 투명해야 하며, 12 mL 이상 되어야 한다.첫 번째로 여러 용액에서 단백질 접힘/풀림을 관찰했다. 24-well plate에서 가장자리 쪽의 10 개의 well에 추출한 단백질 용액을 0.7 mL씩 넣고, 각 well에 아래 표에 주어진 용액들 중의 하나를 2 mL 씩 가한다. Well에서 용액이 넘칠 수 있으니, 용액은 정해진 양만을 가한다. 혼합 용액을 유리막대로 잘 저은 후 변화를 관찰한다. Well에서 용액이 넘치지 않도록 주의한다. 각 well의 용액에 노란색 LED를 비추고 붉은색 형광이 방출되는지 관찰한다. 또한, 초록색 LED를 비추고 형광이 방출되는지 관찰한다. 관찰한 결과 phosphate buffer(pH 7.4), 1 M sucrose, 6 M KSCN, 1 M NaCl, 증류수에서는 단백질이 접힌 상태로 있다. 6 M urea, 비눗물, 에탄올, 1 M HCl, 1 M NaOH에서는 단백질이 풀린 상태로 있다.두 번째로 단백질 구조에 대한 온도의 효과에 대해 실험을 진행했다. 시험관 하나에 추출한 단백질 용액 1 mL와 phosphate buffer 용액 3 mL를 가하고, 잘 섞은 후 뜨거운 물(85 ~ 90 ℃)이 들어 있는 비커에 넣는다. 또 시험관 하나에 추출한 단백질 용액 1 mL와 phosphate buffer 용액 3 mL를 가하고, 잘 섞은 후 얼음으로 채워진 비커에 넣는다. 두 시험관 용액의 변화를 관찰한다. 각 시험관의 용액에 노란색 LED를 비추고 붉은색 형광이 방출되는지 관찰한다.또한, 초록색 LED를 비추고 형광이 방출되는지 관찰한다. 뜨거운 물에 넣었던 시험관을 다시 얼음으로 채워진 비커에 넣고 변화를 관찰한다. 시험관을 꺼내어 노란색 LED와 초록색 LED를 비추고 형광이 방출되는지 관찰한다. 뜨거운 물에 넣었던 것은 단백질 구조는 변형됐고 차가운 물에 넣었던 것은 단백질 구조는 변형되지 않았다. 뜨거운 물에 넣었다가 차가운 물에 넣었던 것은 뜨거운 물에 넣었을 때 이미 단백질 구조가 변했고 차가운 물에 넣었다고 해서 단백질이 원해 구조로 돌아가지는 않아서 실험 결과가 이렇게 나왔다.다음의 질문에 답하시오.━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1. Urea나 guanidine hydrochloride는 chaotropic agent라 불린다. 이들은 어떠한 성질을 가진 화합물인가? 이들이 단백질의 구조를 풀리게 한 이유는 무엇인가?Urea나 guanidine hydrochloride는 단백질이 수소 결합의 형성을 방해한다. 그래서 chaotropic agent으로 불린다. 그래서 수소 결합으로 단백질의 입체 구조를 유지하는 단백질의 구조를 풀리게 한 것이다.2. 비누는 계면활성제(surfactant)라 불리는 분자들로 이루어져 있다. 계면활성제는 어떠한 성질을 지닌 화합물인가? 비눗물이 단백질의 구조를 풀리게 한 이유는 무엇인가?비누에 있는 계면 활성제는 물과 친한 부분인 친수성과 기름과 친한 부분인 소수성 둘 다 가지고 있다. 계면 활성제가 단백질과 만난다면 단백질의 친수성 부분은 계면 활성제의 친수성 부분과 만나고 소수성 부분도 소수성 부분과 만난다. 그래서 계면 활성제가 단백질의 구조를 풀리게 하는 것이다.

자연과학| 2021.11.23| 6페이지| 1,000원| 조회(312)

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일반화학실험2 예비보고서 실험 25. 화학전지 - 오렌지 쥬스 전지 예비보고서 평가A좋아요

일반화학실험(2)실험 예비보고서실험일시년 월 일학과조학번이름담당교수*** 작성 시 유의사항 ***- 폰트크기: 11- 글꼴 : 맑은 고딕- 줄 간격 : 130실험목표━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1. 이번 실험에서는 오렌지 쥬스와 몇 가지 금속판을 사용하여 간단한 볼타전지를 제작하여 전지의 전압과 전류를 측정해 볼 것이다.2. 사용되는 금속에 따라전지의 전압과 전류가 어떻게 변하는지 조사하여, 금속이 산화되는 경향(이를 금속의 이온화경향)을 결정할 것이다이론━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━(1) 산화·환원산화란 산소와의 결합, 수소의 떨어져 나감, 산화수의 증가(전자의 수가 줄어듦)의 경우를 말하며 환원은 산소와의 분리, 수소와의 결합, 산화수의 감소(전자의 수가 늘어남)의 경우를 말한다. 한 원소가 산화하면 다른 원소는 환원되기 때문에 항상 동반되어 발생한다고 볼 수 있다.처음에는 산소를 기준으로 하여 산소가 다른 원소와 결합하거나 분리되는 현상에 주목하였으나, 현재는 수소와의 결합 여부, 전자의 이동에 따른 원자가 변화인 산화수 변화 또한 산화·환원 반응을 구분하는 기준으로 사용한다.예를 들면, 공기 중에서 탄소나 황을 연소시키는 것은C ＋ O2 → CO2S ＋ O2 → SO2와 같이 산소와 화합하기 때문에 산화이다. 또 에탄올 CH3CH2OH를 적당한 산화제와 반응시키면 아세트알데하이드 CH3CHO를 생성하고 원래의 에탄올보다도 분자 중의 수소수가 감소하는 것도 산화이다.이와는 반대로 산소를 잃거나 수소를 얻는 반응을 환원이라고 한다. 넓은 뜻으로는, 일반적으로 화학반응이 일어난 전후에 1개의 원소에 주목하였을 때, 그 원소는 산화되었다고 한다. 이 경우, 그 원소의 산화수의 증가는 다른 어느 원소의 산화수의 감소를 뜻하므로 그 원소의 산화에 의하여 다른 원소의 환원을 볼 수 있고, 산화와 환원은 항상 동반된다고 할 수 있다.산화에서의 산화수의 변화는 이온인 경우는 양전하의 에 철 조각을 넣고 일주일 정도 시간이 지나면, 수용액은 노란색 황산철 수용액이 되고 철 조각 표면에 구리가 붙어 있게 된다.이러한 반응이 일어나는 이유는 철이 구리보다 이온화 경향이 커서 철과 구리 사이에 전자 교환이 일어나기 때문이다. 즉, 철은 전자를 잃고 양이온이 되어 산화되는 반면 구리는 환원된다. 철은 용액상태로 황산철이 되며 침전된 구리는 상대적으로 양전하를 띠는 철 표면에 달라붙게 된다. 화학반응식은 다음과 같다.(3) 화학 전지산화·환원 반응을 통해 화학에너지를 전기에너지로 전환시키는 장치.물질의 산화·환원 반응을 이용하여 화학에너지를 전기에너지로 전환시키는 장치로, 최초의 화학 전지는 1800년 이탈리아의 알레산드로 볼타가 개발한 볼타전지이다.기본 구성은 반응성이 다른 두 금속을 전해질용액에 넣고 도선으로 연결한 것이다. 반응성이 큰 금속이 산화되면서 전자를 내놓으면, 전자는 도선을 따라 반응성이 작은 금속 쪽으로 이동하면서 전류가 흐르게 되는 원리이다. 이때, 반응성이 큰 금속은 전자를 잃는 산화 반응이 일어나므로 (-)극이 되며, 반응성이 작은 금속은 도선으로 통해 들어온 전자를 얻는 환원 반응이 일어나므로 (+)극이 된다.화학 전지의 종류는 크게 충전할 수 없는 1차 전지와 충전하여 다시 사용할 수 있는 2차 전지로 구분되는데, 1차 전지에는 볼타전지, 다니엘전지, 건전지 등이 있으며, 2차 전지에는 니켈-카드뮴전지, 납축전지 등이 있다.(4) 다니엘 전지영국인 J.F.다니엘(1790∼1845)이 1836년 발명한 1차전지로 다른 효율적인 전지가 개발되기 이전에 전신용 전원으로 주로 사용되었다.황산아연 용액 속에 넣은 아연을 음극, 황산구리 용액 속에 넣은 구리를 양극으로 하며 두 용액을 염류(鹽類) 용액으로 이어서 만든 전지이다. 전지로서의 구성은 다음과 같다.(+)CuCuSO4ZnSO4Zn(-) ( : 염다리)회로를 닫으면 양극에서 Cu2+(aq) ＋ 2e -→ Cu(s) , 음극에서 Zn(s)→Zn2+(aq) ＋ 2e-(e-는 전자는 것을 확인할 수 있다. 볼타 실험의 전해질의 역할을 귤이나 레몬 등이 하는 것이다.(6) 리튬폴리머 전지리튬폴리머 전지는 외부전원을 이용해 충전해서 반영구적으로 사용하는 전지인 '2차 전지'의 한 종류이다.리튬 2차전지는 전해질 형태에 따라 리튬금속전지, 리튬이온전지, 리튬폴리머 전지로 나눌 수 있다.리튬금속전지는 수명 및 안전성이 낮아 상용화에 어려움을 겪고 있으며, 이를 극복하기 위해 리튬이온전지가 개발되어 1991년 일본에서 처음으로 상용화하였다.이후 액체 전해질을 사용하는 리튬이온전지 대신 고체성분인 폴리머 전해질을 사용하는 리튬폴리머 전지가 개발 되어 차세대 2차 전지로 각광받고 있다.리튬폴리머전지는 전해질이 고체 또는 젤 형태이기 때문에 불의의 사고로 전지가 파손되어도 전해질이 밖으로 새어 나가지 않아 발화하거나 폭발할 우려가 거의 없어 안정성이 확보된다. 에너지 효율도 리튬이온전지보다 높다.또한 견고한 금속 외장을 사용할 필요가 없고, 용도에 따라 다양한 크기와 모양으로 제조할 수 있으며 3mm이하 두께로 제작이 가능하다. 무게도 30%이상 줄일 수 있다. 특히 제조공정이 리튬이온전지에 비하여 비교적 쉬워, 대량생산 및 대형전지 제조가 가능하다.이런 이유로 리튬폴리머 전지는 현재 상용화되어 있는 액체 전해질형 리튬이온 전지의 단점인 안전성 문제, 제조 비용의 고가, 대형 전지제조의 어려움, 고용량화의 어려움 등의 문제를 해결할 수 있을 것으로 전망되는 전지이다.(7) 전해질물 등의 용매에 녹아서 이온으로 해리되어 전류를 흐르게 하는 물질.설탕은 물에 잘 녹는 물질이다. 설탕을 물에 넣으면 중성 상태의 분자 하나하나가 떨어져 나와 수용액 속을 돌아다닌다. 그런데 소금의 경우는 약간 다른 양상을 보인다. 소금 역시 물에 잘 녹는 물질이며 입자들이 수용액 속에 고루 퍼지게 되는데, 이때 소금은 Na+ 입자와 Cl- 입자의 형태로 이온화된다. 즉 전하를 띤 이온들이 물 속에 녹아 있는 것이다. 물에 녹아 중성의 분자 상태로 존재하는 설탕과 달리, 소금전압을 얻기 위해서는 여러 개의 셀을 직렬로 연결하는 방법을 사용한다. 예를 들어 자동차용 축전지의 경우 12V 의 기전력을 얻기 위해 6셀의 축전지를 사용한다.(10) 산화 환원 전극전기 화학에 있어서의 단극의 일종. 산화체와 환원체를 함유한 용액과 그것에 넣어진 전극으로 이루어진 것으로, 전극 자신이 산화 환원 반응에 직접 관계하느냐 안 하느냐로 산화 환원 전극에는 2종류가 있다. 하나는 백금과 같은 전극을 Fe2＋과 Fe3＋를 함유한 용액 속에 담근 것으로, 이것을 제1종 산화 환원 전극이라고 한다. 이 경우 백금은 단지 전자의 주고받음을 하는 장소가 되고 있을 뿐으로, 철 이온의 산화 환원 반응 그 자체에는 관여하지 않는다. 또 하나는 철 전극을 Fe2＋와 Fe3＋를 함유한 용액에 담근 것으로 이것을 제2종 산화 환원 전극이라고 부른다.(11) 반쪽 반응산화환원반응에서 동시에 일어나는 각각의 산화, 환원반응을 산화반쪽반응, 환원반쪽반응이라 한다.산화환원반응은 분자간의 전자 교환으로 설명할 수 있다. 전자를 잃는 반응을 산화 반응, 전자를 얻는 반응을 환원 반응이라 하며 두 반응은 항상 동시에 일어난다. 산화환원반응에서 일어나는 각각의 산화반응과 환원반응을 산화반쪽반응, 환원반쪽반응이라 한다.실험전 예비보고서1. 다음의 시약들의 물리, 화학적 성질과 안전 관련 사항을 조사.copper (Cu)zinc (Zn)magnesium (Mg)iron (Fe)nitric acid (HNO3)copper (Cu)상태 적갈색의 무른 금속원자량 63.546g/mol녹는점 1084.6 ℃끓는점 2562 ℃밀도 8.94 g/cm³구리는 순수한 물과는 반응하지 않으나, 염분이 있는 물에는 느리게 녹는다. 실온의 건조한 공기 중에서는 산화되지 않으나, 가열하면 산화되어 주로 Cu2O가 된다. 습한 공기 중에서는 습기와 이산화탄소(CO2)의 작용으로 천천히 푸른색 녹(녹청, CuCO3·Cu(OH)2)이 스는데, 이 녹의 조직이 치밀하여 내부를 보호하므로 부식은 더 이상 진행되지 는 하나, 대부분은 화합물로 존재한다. 화합물에서 철은 7가지(-2, 0, +1, +2, +3, +4, +6) 산화 상태를 가지나, +2와 +3인 화합물들이 가장 흔하다. 철의 산화수가 +2인 화합물 (철(II) 화합물)을 ‘제1철(ferrous) 화합물’, 그리고 산화수가 +3인 철(III) 화합물을 ‘제2철(ferric) 화합물’이라 부른다.4)원소 철은 습한 공기에서는 산화되나, 수분이 없는 공기에서는 안정하다. 고운 가루로 만들면 자연 발화가 될 수 있고, 묽은 산에 녹아 철(II) 염이 되며, 뜨거운 가성소다(NaOH) 용액에도 녹는다. 그러나 진한 질산(HNO3)이나 크롬산(H2CrO4)과 같은 산화력이 있는 산에는 잘 녹지 않는데, 이는 산화물 부동피막을 형성하기 때문이다. 철은 할로겐, 황, 인, 붕소, 탄소, 규소와도 여러 화합물들을 만들며, 다른 전이금속들처럼 여러 가지 배위화합물 5)을 잘 만든다.nitric acid (HNO3)분자량 63.012g/mol밀도 1.51g/cm3녹는점 -4°C끓는점 83°C상태 무색의 발연성 액체질산은 황산(H2SO4), 염산(HCl) 등과 함께 무기산(inorganic acid)으로 분류되는 강한 산이다. 순수한 질산은 무색이지만, 시간이 지나면서 질소 산화물과 물로 분해되어 노란색을 보이는 액체로 변한다. 질산의 질소 원자는 최대로 산화된 상태여서 산의 역할 뿐만 아니라 다른 물질을 산화시키는 산화제로 작용하기도 한다. 금속에 대해 강한 부식성을 보인다.일반적으로 질산은 68% 수용액으로 판매되며, 질산 원액과 비율에 따라 물리적인 성질이 달라진다. 예를 들어 68% 수용액은 밀도 1.40 g/cm3이다. (98% 진한 질산의 경우 1.51 g/cm3)질산은 열이나 빛에 의해 비교적 쉽게 물과 이산화 질소와 산소로 분해되는 성질을 가지고 있기 때문에, 보통의 경우 빛을 차단하는 갈색 병에 보관한다.이때 발생하는 이산화 질소는 질산에 잘 녹고, 질산이 투명한 노란색을 갖도록 하며, 높은 온도에서는 적갈색을 것!)

자연과학| 2021.11.23| 14페이지| 1,000원| 조회(280)

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