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화공생물공학기초실험 A+레포트- 니트로화 반응 Methyl 3-nitrobenzoate 제조 추가실험 보고서

정리 (conclusion)본 실험에서는 니트로화 반응을 이용하여 Methyl benzoate으로부터 Methyl 3-nitrobenzoate을 제조한다. 황산 촉매가 질산을 양성자화시키고, 그로 인해 물분자가 떨어져 나와 니트로늄 이온이 형성된다. 그리고 이 니트로늄 이온이 Methyl benzoate의 고리를 공격하여 방향족 공명 구조가 회복되고 결과적으로 Methyl 3-nitrobenzoate 가 생성되는 원리이다. 실험에서는 생성물의 순도를 높이기 위해 재결정의 방법을 이용하였다. 재결정은 온도가 높을 때 더 많은 양의 용질이 용해되는데, 이 용액을 느린 속도로 냉각시키면 용해도 차이에 의해 용질이 석출되어 결정화되는 과정이다. 실험을 통해 백색의 고형분으로 얻어낸 Methyl 3-nitrobenzoate은 적외선 분광법 중 하나인 FT-IR 방법으로 확인하였다. IR 스펙트럼을 통해 구한 각 peak 작용기 group의 결과는 다음과 같았다. 아래의 표는 실험 결과 검출되어야 할 Methyl 3-nitrobenzoate의 작용기에 대한 스펙트럼이다. 아래의 표와 실험에서 도출한 IR스펙트럼 결과와 비교해보았을 때, 최종생성물 Methyl 3-nitrobenzoate을 잘 얻어낸 것을 확인할 수 있었다. <중 략>실험 1. 니트로화 반응 –추가 실험1. 배경(Introduction) ▶적외선 분광법적외선 영역을 이용하며, 화합물의 다양한 특성을 알아낼 수 있다. 적외선 분광기를 통해 흡수된 빛을 스펙트럼으로 표현하며, 적외선을 흡수했을 때의 각 원자간 결합에서 일어나는 진동의 차이를 이용한다.적외선 스펙트럼에서 분자의 작용기는 고유한 진동수 및 세기를 보인다. 따라서 분자의 작용기를 알아내고 구조를 결정할 수 있다.

자연과학| 2021.01.04| 10페이지| 1,500원| 조회(386)

니트로화반응, nitrobenzoate, 화공생물공학과, 화공생물공학기초실험, 니트로화반응 레포트

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화공생물공학기초실험 A+레포트 -니트로화 반응 추가보고서 발표문 및 추가질문 정리

(1) 8조 발표 시작하겠습니다. 안녕하세요. 8조 이지민, 최수빈, 최혜지 중 발표자를 맡은 19학번 이지민입니다. 저희 8조는 ‘니트로화 반응’ 실험에 대해 발표하겠습니다. (2) 목차는 다음과 같습니다. 실험 목적, 이론, 방법, 결과, 고찰에 대해 소개하고 이어서 추가실험 및 결론 순서로 발표를 진행하겠습니다. (3) 실험 목적입니다. 니트로화 반응을 이용해 Methyl benzoate 로부터 Methyl 3-nitrobenzoate 를 제조해보고, 니트로화 반응에 대한 원리를 이해하는 것이 본 실험의 목적입니다.(4) 다음은 실험 이론입니다. 본 실험에서 다루는 반응은 친전자성 방향족 치환반응입니다. 친전자성 방향족 치환반응이란 방향족 고리의 원자가 다른 원자 및 원자단으로 치환되는 반응을 말합니다. 친전자체가 벤젠고리를 공격하여 일어나며 촉매가 있을 경우 친전자체를 더 강하게 만들어 반응이 빠르게 진행됩니다. 이 친전자성 방향족 치환반응에는 염소화반응, 브롬화반응, 니트로화반응, 설폰화반응, 알킬화반응, 아실화반응이 있는데 본 실험에서는 그중에서도 니트로화 반응에 대해 다루었습니다. 이에 대해 다음 슬라이드에서 자세히 설명하겠습니다.(5) 니트로화 반응을 네 단계로 나누어 살펴보겠습니다. 첫 번째 단계는 산염기 반응으로 질산의 하이드록시 그룹이 양성자화 됩니다. 본 실험에서는 황산 촉매가 질산을 양성자화 시킵니다. 황산이 촉매 역할을 하는 이유는 황산이 질산보다 강산이라 질산이 황산으로부터 양성자를 받아 친전자체를 형성하고 따라서 반응이 빠르게 진행될 수 있기 때문입니다. 두 번째 단계에서는 물 분자가 떨어져 나온 후 질소원자에 양전하가 있는 니트로늄 이온이 생성됩니다. 세 번째 단계는 니트로늄 이온이 친전자체로 작용해 벤젠의 방향족 고리를 공격합니다. 이 단계에서 방향족 파이 결합이 깨짐으로써 방향족 고리의 공명에너지를 잃게 됩니다.

자연과학| 2021.01.04| 8페이지| 1,500원| 조회(344)

니트로화 반응, 화공생물공학과, 화공생물공학기초실험

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화공생물공학기초실험 A+레포트- 실험8 고분자를 이용한 축전기(Capacitor)의 제작과 정전용량(Capacitance) 측정

3. 배경(Introduction)1) 축전기(Capacitor)의 정의금속판 사이에 절연체를 넣고 전극판에 대전시켜 전하를 저장하는 전기 소자2) 기본 구조가장 간단한 구조에서, 축전기(capacitor)는 유전체(dielectric)라는 절연 재료로 분리된2개의 평행한 도체판으로 구성된 전기 소자이다. 도선들은 평행한 도체판에 부착되어 있다. 기본적인 축전기는 그림1의 (a)와 같고 그 기호는 (b)에 표시하였다.3) 축전기의 전하 저항대전되지 않은, 중성 상태의, 축전기에서 두 도체판은 그림2(a)에서와 같이 같은 수의 자유전자를 갖고 있다. 축전기를 그림2(b)와 같이 저항을 통해 직류 전압 배터리에 연결하면 전자(음전하를 운반하는 입자)들이 도체판A에서 제거되고 도체판A에서 잃은 만큼의전자들이 도체판B에 모인다. 도체판A가 전자를 잃고 도체판B가 전자를 얻으면 도체판A는 도체판B에 대해 양전하를 띠게 된다. 충전 시 전자들은 연결된 전선과 전원을 통해서만 흐른다. 축전기의 유전체는 절연체이므로 전자가 통과할 수 없다. 그림2(c)와 같이 축전기에 형성된 전압이 전원의 전압과 같아질 때 전자의 이동이 멈추게 된다. 축전기가 전원과 분리되면 그림2(d)와 같이 축전기는 일정시간 동안 전하를 저장하며 양단에 전압이 일정하게 유지된다. 이와 같이 대전(충전)된 축전기는 일시적인 전지로 작용할 수 있다.<중 략>6. 고찰 (discussion)본 실험에서는 고분자 PVA(polyvinyl chloride)를 이용하여 축전기를 제작하고 정전용량을 측정하여 유전율 의 이론값과 결과값을 비교해보았다. 이론상의 정전용량은 면적의 크기에 비례하였는데, 이러한 경항성은 결과값에서도 확인할 수 있었다.

공학/기술| 2021.01.04| 10페이지| 1,500원| 조회(139)

정전기, 정전용량, 화공생물공학과, 화공생물공학기초실험, 박막성형

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화공생물공학기초실험 A+레포트- 실험7 반응열 측정과 Hess의 법칙 평가A+최고예요

3. 배경(Introduction)1) 발열반응과 흡열반응열화학은 열로서 이전되는 에너지를 연구하는 학문이다. 계(system)는 열역학의 관심 대상을 말하며. 우주에서 계를 제외한 모든 부분이 주위(surroundings)가 된다. 계가 주위로 열을 방출하고 `그것의 온도를 높이면 그 화학반응은 발열반응이다. 반면 계가 열을 흡수하여 주변 온도가 낮아지면 그 화학반응은 흡열 반응이다. 2) 엔탈피엔탈피 H는 로 정의 되는데, 여기서 E는 계의 내부에너지이며, P는 계의 압력, V는 계의 부피이다. 화학 반응이 일정한 압력으로 수행될 때, 결합 에너지가 변화함에 따라 발생하는 열의 변화를 반응 엔탈피, 이라고 한다. 반응 엔탈피 는 생성물질의 엔탈피에서 반응물질의 엔탈피를 뺀 값으로도 나타낸다. 발열반응의 경우에는 생성물질이 가지는 엔탈피가 반응물질이 가지는 엔탈피보다 적어 반응엔탈피가 0보다 작다. 흡열반응은 생성물질이 가지는 엔탈피가 반응물질이 가지는 엔탈피보다 커 반응엔탈피가 0보다 크다. 3) 열역학 제 1법칙열역학 제 1 법칙은 계의 내부에너지 변화는 계가 흡수한 열과 계가 한 일의 차이이다. 즉, 계의 내부에너지는 열의 형태로 더해지면 증가하고, 계가 일을 하면 감소한다. △E = Q – W -(1)(△E는 계의 내부에너지, Q는 계가 흡수한 열, W는 계가 한 일 )<중 략>6. 고찰 (discussion)본 실험에서는 고체 수산화나트륨과 염산의 중화반응을 한 단계 및 두 단계로 진행시켜 각 단계의 반응열을 측정하고 Hess의 법칙을 이용하여 확인하며, 반응열과 Hess의 법칙을 이해해보았다. 실험 결과 고체 수산화나트륨과 염산의 중화반응의 엔탈피는 음의 값이 나왔는데, 이는 반응이 발열 반응임을 의미한다. 중화반응을 위한 순 이온의 화학반응식은 오직 수소이온과 OH-이온을 포함하고 있으므로, 물을 생성한다.

자연과학| 2021.01.04| 10페이지| 1,500원| 조회(178)

반응열 측정, Hess 법칙, 화공생물공학과, 화공생물공학기초실험

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화공생물공학기초실험 A+레포트- 실험6 금속조직학 및 미세조직 관찰 실험

3. 배경(Introduction)▶ 금속조직학금속 조직학(금상학)은 광학현미경 및 전자현미경으로 본 금속에 대한 연구이다. 현미경을 통해 본 금속의 표면에 따라 금속재료의 종류, 받은 처리, 지니고 있는 특성의 추측할 수 있다. 금속의 표면을 육안으로 관찰하거나 광택을 내어 식각한 부분을 통해 금속에 대한 정보를 얻을 수 있다. 금속조직학은 금속을 결정성 고체로 다루는 금속 물리학에서 가장 중요한 기초학 중 하나이다. 광학 현미경으로 연마한 금속의 표면을 확대해서 보면, 그 금속이 어떤 양상으로 되어 있는지 알 수 있다. 금속의 서로 다른 양상을 구분하려면 단순히 반사광으로 보는 것이 아니라, 적당한 약품처리로 에칭하는 방법 또는 금속 표면에 생기는 생성물이 다르다는 것을 이용해 판별한다.▶광학현미경 광학현미경은 표본에 빛을 비추어 그 표본을 통과한 빛이 대물렌즈에 의해 확대된 실상을 맺고, 이것을 접안렌즈를 통해 재확대된 상을 관찰할 수 있도록 고안된 장치이다. 현미경은 기본적으로 시료의 확대된 이미지를 생성하고 시료에 빛을 비추는 두 가지 기능으로 구성된다. 시료의 확대된 이미지 생성은 선명한 이미지를 얻고, 배율을 바꾸고, 초점을 맞추는 3가지 단계로 구성된다. 이러한 기능을 구현하기 위한 광학 시스템을 관측 광학 시스템이라고 한다. 한편 시료를 비추는 기능은 빛을 공급하고, 빛을 모으고, 빛의 강도를 바꾸는 세가지 단계로 구성된다.<중 략>6. 고찰 (discussion)본 실험에서는 금속의 미세 조직에 대해 이해하기 위해 연마 공정을 거친 아연 시편의 표면을 광학현미경을 통해 관찰하고 결정립 크기를 측정해본다. 연마 공정은 크게 다섯가지 과정으로 시편을 자르는 과정, 마운팅(시편을 고정시키는 과정), 그라인딩(절단작업에서 발생되는 손상을 제거하기 위한 시편 준비 과정), 폴리싱(광택을 내는 과정), 에칭(광학적으로 결정립 크기, 상 등의 미세조직을 관찰하기 위한 과정) 으로 나뉜다. 각 과정에 대해서 주의했던 점을 정리해보았다.

자연과학| 2021.01.04| 10페이지| 1,500원| 조회(361)

마운팅, 폴리싱, 에칭, 그라인딩, 화공생물공학기초실험

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