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[A+레포트] 천문학 관측보고서 평가A+최고예요

Ⅰ. 관측자 소개15살 무렵, 감성이 풍부하던 그 나이대에 천문학에 빠졌다. 독서에는 관심조차 없었지만 항상 책을 달고 살던 친구를 사귀었고 참 멋있다고 생각했다. 무작정 그 아이를 따라 아무 책이나 읽으며 소위 말하는 ‘있어 보이는 책’을 찾게 되었다. 흥미보단 겉멋 든 보여주기식 독서라 그런 책도 읽을 줄 아느냐는 반응이 좋았던 것 같다.학문적으로 어려운 책들은 끝까지 읽기 힘들었고 장식에 가까운 책들이 하나씩 바뀌다 천문학을 접하게 되었다. 한 권을 읽었을 때는 조금 더 알고 싶었고, 두 권 째 읽었을 때는 예쁘다는 감상이 다였던 밤하늘이 다르게 보이기 시작했던 것 같다.더 많이 알고 싶다는 이유로 겁도 없이 그 두꺼운 칼 세이건의 ‘코스모스’를 읽기도 했다. 중간고사, 기말고사 범위도 아닌 별의 밝기, 온도를 외운다거나 아무 페이지나 펴서 무슨 내용이었는지 되짚는 등 나름대로 공부를 했었다. 시험이 아닌데도 공부하고 싶고, 책인데도 공부한다는 느낌이 들지 않는 것은 처음이었다. 천문대에서 진행하는 프로그램에 참여하고 싶어서 부모님께 떼를 써 겨우겨우 방문했던 기억도 난다. 정확한 명칭은 기억나지 않지만 실내 공간이 전부 우주처럼 변한 상태로 들었던 강의는 인상적이었다.장래에 대해 고민할 수밖에 없던 시기라 나중에는 천문학과에 진학하고 싶다는 생각도 꽤나 오래했다. 미술이라는 전공으로 대학 입시를 하면서도 마음 한 켠에는 감성적인 그 시기의 꿈이 남아있었다. 대학에 가면 천문대를 돌아다니며 취미로 삼을 거라는 다짐도 했었다. 하지만 입시는 생각보다 길어졌고, 남들보다 늦게 대학에 들어오니 몸도 마음도 지쳐 버텨내는 것이 전부였다.<중 략>Ⅲ. 관측 1. 9월 13일1)시간 : 19시 24분ⅰ. 관측 대상 : 백조자리ⅱ. 실제 관측 : 백조자리, 거문고자리, 헤라클레스자리 일부ⅲ. 원본ⅳ. 별자리 표시 및 비교ⅴ. 백조 자리 관측이 목적이었으나 카메라 설치 오차로 인해 헤라클레스 자리 일부가 함께 촬영되었다.

자연과학| 2022.03.14| 15페이지| 1,000원| 조회(536)

교양, 천문학, 자연과학, 삶과천문학, 관측보고서, 관측레포트

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[A+레포트] 고분자 화합물의 합성 예비보고서 평가A+최고예요

일반화학실험(1)실험 예비보고서고분자 화합물의 합성실험일시2021년 6월 1일학과학번이름담당교수실험목표━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1. 폴리비닐알코올[poly(vinyl alcohol), PVA]와 borate 이온을 반응시켜 PVA-borate 다리 걸친 중합체를 합성해 볼 수있다.2. 합성 한 물질의 성질을 검사해 볼 수 있다.3. PVA와 borate 이온의 상대적인 양을 달리하여 중합체를 합성해 볼 수 있다.4. 이때 형성된 중합체의 차이점을 중합체의 cross-linking 구조와 연관 지어 볼 수 있다.이론━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━가. 단위체 (monomer)고분자화합물 또는 화합체를 구성하는 단위가 되는 분자량이 작은 물질1) 단량체라고도 하며, 고분자(중합체)에 대응하는 말이다.2) 반드시 이중 결합이 적어도 하나 이상 있거나 쉽게 반응할 수 있는 작용기가 2개 이상 있어야 한다.나. 중합체 (cross-linked polymer)분자가 중합하여 생기는 화합물1) 고분자라고도 하며, 단위체에 대응하는 말이다.2) 분자량이 매우 큰 분자로 구성 된 물질을 말한다.3) 무기 혹은 유기의 고분자가 알려져 있다.다. 가수분해 (hydrolysis)자연계의 화학반응 중 물 분자가 작용하여 일어나는 분해반응1) 금속염이 물과 반응하여 산성 또는 알칼리성 물질이 되는 반응과 사람의 소화기 내에서 음식이 소화되는 과정등이 대표적인 가수분해이다.라. 완충용액 (buffer solution)산이나 염기를 가했을 때, 수소이온농도(pH)를 일정하게 유지하는 용액1) 약한산과 그 염의 혼합용액 또는 약한 염기와 그 염의 혼합용액이 완충작용을 한다.마. 전단응력 (shearing stress)물체 내 하나의 단면상에 단면에 따라 크기가 같고 방향이 반대인 한 쌍의 힘이 작용하여 물체를 그 단면에서 절단하도록 하는 하중실험 전 예비보고서 문제1. 다음의 시약들의 물리, 화학적 성질과 안전 관련사항을 조사.가. poly(vinyl alcohol)1) 고분자화합물로 폴리아세트산비닐을 가수분해하여 얻어지는 무색가루이다.2) 합성수지, 열가소성이며 내유성이 있다.3) 절연 필름이나 접착제 등의 재료로서 쓰인다.4) 물에는 녹으나 일반 유기용매에는 녹지 않으며 140℃까지는 안정하다.나. sodium tetraborate decahydrate (Na₂B₄O??10H₂O) (borax)1) 붕소 화합물이다.2) 고체 상태이며, 하얀색을 띤다.3) 굳기 2~2.5, 화학식 Na₂B₄O?·10H₂O, 분자량 381.35g/㏖, 밀도 1.73g/㎤, 녹는점 878℃,끓는점 1575℃ 이다.4) 독성이 강한 비소와 납을 상당량 포함하고 있어, 피부와 눈에 자극을 주며 해롭다.2. 우리 주변에는 많은 고분자 화합물이 여러 용도로 사용되고 있다. 이러한 고분자 화합물은 종종 영어 약자로서 표기되는데 다음의 약자로 표시되는 고분자 화합물의 이름과 구조식, 그리고 그 용도에 대하여 조사하여 정리하라.가. HDPE1) 고밀도 폴리에틸렌(High Density Poly Ethylene)2) 저압법 또는 중압법에 의하여 만들어진 열가소성 경질제품을 말하며, 굳기가 높다.3) 밀도는 약 0.94이상이며, 내약품성, 전기특성이 우수하고, 가공성은 떨어진다.4) 각종 용기, 파이프, 전선, 시트 등의 원료로 사용된다.나. LDPE1) 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Poly Ethylene)2) 고압법으로 만들어진 저밀도·중밀도 폴리에틸렌을 말한다.3) 밀도는 약 0.91 정도이며, 투명성이 우수하다.4) 각종 랩, 포장용 투명필름, 전선, 완구 등의 원료로 사용된다.다. PET1) 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Poly Ethylene Terephthalate)2) 에틸렌과 테레프탈레이트를 축합중합하여 만들어졌다.3) 맛이나 냄새가 없으며, 결정성 플라스틱으로 기름에 대한 내성이 좋다.4) 분자사슬에 에스더 결합이 있어 높은 온도에서 성형되기 쉬운 성질을 가지고 있다.5) 장난감, 음료수 페트병 등의 원료로 사용된다.라. PP1) 폴리프로필렌(Poly Propylene)2) 프로필렌의 중합체이며, 폴리프로필렌을 만들 때에는 ‘나타‘ 라는 촉매를 사용해야 한다.3) 탄소와 수소만으로 이루어져있어 전기적인 성질이 우수하고, 열가소성 수지이다.4) 식품 용기, 국자, 주걱, 숟가락, 비닐류 등의 원료로 사용된다.마. PS1) 폴리스티렌(Poly Styrene)2) 맛이나 냄새가 없으며 내수성이 우수한 열가소성이다.3) 플라스틱 중 가장 가공하기 쉬우며, 단단한 성형품이 된다.4) 열 안정성이 좋고, 굴절률이 높으며 전기적인 재료로 쓰기에 뛰어나다.5) 요구르트 병, 포장재, 가정용품 등의 원료로 사용된다.바. PVC1) 폴리염화비닐(Poly Vinyl Chloride)2) 염화비닐의 단독중합체 및 염화비닐을 50%이상 함유한 혼성 중합체이다.3) 가공 시 접착이 어려우며 결정성이 낮다.4) 내수성이 뛰어나고 투명하며 착색이 자유롭고 가공성 또한 좋다.5) 포장재, 바닥재, 파이프, 전기절연체, 건축재 등의 원료로 사용된다.3. 단위체의 분자들이 결합하여 고분자를 형성하는 중합반응(polymerization)은 그 메카니즘에 의하여 두 가지로 구분할 수 있다: 즉, 첨가중합(addition polymerization)과 축합중합(condensation polymerization). 이들 두 반응 메카니즘의 차이점을 예를 들어 설명하라. 2 번에 주어진 고분자들은 각 각 어느 반응을 통하여 형성되는가?첨가중합(addition polymerization)은 이중결합 또는 삼중결합을 가지는 단위체가 같은 종류의 분자와 첨가반응을 반복하여 중합체를 생성하는 반응을 말하며, 부가중합이라고도 한다. 첨가중합의 예시로 에틸렌 중합에 의한 폴리에틸렌 생성, 열가소성 수지, 네오프렌 고무 등이 있다. 축합중합(condensation polymerization)은 축합에 의해 고분자를 형성하는 반응을 말한다. 축합중합의 예시로 폴리아마이드계 합성섬유, 열경화성 수지, 우레탄 등이 있다.2번에 주어진 고분자들의 단위체에는 이중결합 및 삼중결합이 있어, 이 결합을 끊고 단위체를 이어 중합하게 되므로 첨가중합 반응을 통하여 형성된다.기구 및 시약━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━가. 기구1) 자석 교반기가 달린 가열판2) 500 mL 비커, 50 mL 비커 5 개3) 10 mL 피펫, 1 mL 피펫4) 유리막대5) 비닐장갑6) 만능 pH 종이7) 폐기물용 1 L 비커 2개나. 시약1) poly(vinyl alcohol) (MW > 50,000)- 4% poly(vinyl alcohol) 용액 1 L- 8% poly(vinyl alcohol) 용액 200 mL2) 4% (w/v) sodium tetraborate decahydrate (Na₂B₄O??10H₂O) 용액 500 mL3) 1 M 황산(H₂SO₄) 용액 100 mL4) 1 M 수산화나트륨(NaOH) 용액 100 mL5) 메틸오렌지 지시약실험 방법━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Part Ⅰ : PVA의 젤(gel)화1. 5 개의 비커에 각 각 Ⅰ-1, Ⅰ-2, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ로 표시한다.2. 50 mL 비커(Ⅰ-1)에 4% PVA 용액 20 mL를 넣고, 유리막대로 빠르게 저어 주며 borate 용액 4 mL을 가하고 약 1분간 계속 섞어준다. 생성된 젤의 모습과 점도를 관찰하라.3. 비닐장갑을 끼고 비커 내의 젤을 꺼내어 과량의 액체를 짜내고 손으로 뭉쳐 공 모양으로 만든다.a. 젤을 들고 천천히 늘려 보라. 얼마나 길게 늘일 수 있는가?b. 실린더 모양으로 말아서 아주 빨리 잡아당겨 보라. 어떻게 되는가?c. 공 모양으로 뭉쳐서 튀어 오르게 할 수 있는가?d. 젤을 공 모양으로 뭉친 후 평평한 장소에 내려놓고 잠시 기다린다. 시간이 지남에 따라 어떻게 되는가?e. 손으로 세게 쳐 보라. 어떻게 되는가?f. 얇은 막으로 만들어 유리접시 등에 펼친 후 건조시킨다.4. 또 다른 50 mL 비커(Ⅰ-2)에 4% PVA 용액 20 mL를 넣고, 유리막대로 빠르게 저어 주며 borate 용액 4 mL을 가하고 약 1 분간 계속 섞어준다.5. 비커를 가열 판에 올려놓고 계속 섞어 주며 약 5 분간 가열한다. 가열함에 따라 젤은 어떻게 변하는가? 다시 식히

자연과학| 2022.03.14| 5페이지| 1,000원| 조회(373)

화학, 화학실험, 자연과학, 자연대, 생명대

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[A+레포트] 화학반응과에너지 결과보고서

일반화학실험(1)실험 결과보고서 11화학반응과 에너지 - 용해열의 측정제출일2021년 5월 25일학과학번이름담당교수실험 데이터 및 처리━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Part I: 발열반응/흡열반응1. 실험 데이터물 +초기온도 (℃)최종온도 (℃)ΔT (℃)흡열 또는 발열베이킹소다23.422.0-1.4흡열CaCl223.825.92.1발열NH4NO323.222.0-1.2흡열NaCl23.222.7-0.5흡열식초 +초기온도 (℃)최종온도 (℃)ΔT (℃)흡열 또는 발열베이킹소다22.320.0-2.3흡열CaCl222.323.51.2발열NH4NO322.320.1-2.2흡열NaCl22.322.0-0.3흡열2. 각 경우에 일어나는 반응의 화학반응식을 적어라.반응화학반응식물 + 베이킹소다NaHCO _{3} `(s)`` REL -> {`````H _{2} O``````} {} ``Na ^{+} `(aq)`+`HCO _{3}^{`-} `(aq)물 + CaCl2C`aC`l _{2} `(s)`` REL -> {`````H _{2} O``````} {} ``C`a` ^{2+} `(aq)`+`2C``l ^{-} `(aq)물 + NH4NO3NH _{4} NO _{3} `(s)`` REL -> {`````H _{2} O``````} {} ``NH _{4} ^{+} `(aq)`+`NO _{3}^{`-} `(aq)물 + NaClNaC`l`(s)`` REL -> {`````H _{2} O``````} {} ``Na ^{+} `(aq)`+`C``l` _{}^{-} `(aq)식초 + 베이킹소다CH _{3} COOH(aq)`+`NaHCO _{3} `(s)```` -> ```CH _{3} COONa(aq)`+`H _{2} O(l)`+`CO _{2} `(g)식초 + CaCl22CH _{3} COOH(aq)`+`CaC``l _{2} `(s)```` -> ````C`a(CH _{3} COO) _{2} (aq)`+`2HC`l`(aq)식초 + NH4NO3CH _{3} Cw와 열량계가 얻은 열량 Qcal은 각 각 다음과 같다:Qw = Cw mw ΔTQcal = Ccal ΔT이때 Cw는 물의 비열(단위: J g-1 ℃-1)이고, mw는 물의 질량(단위: g), 그리고 Ccal은 열량계의 열용량(단위: J K-1)이다.실험에서 관찰된 온도 변화들을 사용하여 열의 이동을 나타내는 관계식을 세우고, 이로부터 열량계의 열용량 Ccal을 구하라. 물의 비열은 Cw = 4.184 J g-1 ℃-1 로 간주하라. (주의: 이 관계식은 실험서에 주어진 식 (2)와는 다른 관계식이다.)관계식:C _{cal`} `= _{pile{}}{-[C _{w} `m _{hot} (T``-T _{hot} )+C _{w} `m _{c`o`l`d} (T``-T _{c`o`l`d} )]} over {T-T _{c`o`l`d}}Ccal = ___3 TIMES 10 ^{2}___ J K-1Q _{w} `=`C _{w`} m _{w} TRIANGLE TQ _{c`o`l`d`} `=`C _{w} `m _{c`o`l`d`} `(T`-T _{c``o`l`d} `)#````````````````````=(`4.184`J`g ^{-1 ^{``} CIRC } C` ^{`-1} ) TIMES (50g) TIMES `(6.1 ^{CIRC } C)#````````````````````=`1.3` TIMES `10 ^{3} `JQ _{hot`} `=`C _{w} `m _{hot`} `(T`-T _{hot} `)#````````````````````=(`4.184`J`g ^{-1 ^{``} CIRC } C` ^{`-1} ) TIMES (50g) TIMES `(-16.0 ^{CIRC } C)#````````````````````=`-3.3` TIMES `10 ^{3} `JT`=`34.0 ^{CIRC } C`+`273`=307K,``T _{c`o`l`d`} =`27.9 ^{CIRC } C`+`273`=`301K#`` TRIANGLE T`=T`-T _{c`o`l`d`} ``=`307K`-`30``50g`+`11.1g`=`61g#T _{초기} `=`26.8 ^{CIRC } C``,``T _{최종} ``=41.8 ^{CIRC } C`#TRIANGLE T`=`T _{최종} `-`T _{초기} `=`15.0 ^{CIRC } C`Q _{sol`} `=`C _{sol} ` TIMES m _{sol} ` TIMES TRIANGLE T#```````````````=`C _{w} ` TIMES m _{sol} ` TIMES TRIANGLE T#```````````````=(`4.184`J`g ^{-1`} ` ^{CIRC } C ^{-1} `) TIMES (61g)` TIMES (15.0 ^{CIRC } C)#```````````````=`3.8` TIMES 10 ^{3} ``Jm _{sol`} ```=``50g`+`11.1g`=`61g#T _{초기} `=`26.8 ^{CIRC } C``+`273`=300`K#T _{최종} ``=41.8 ^{CIRC } C``+`273`=`315K#TRIANGLE T`=`T _{최종} `-`T _{초기} `=`15K`Q _{cal`} ``=``C _{cal`} TIMES TRIANGLE T#`````````````````=`(3 TIMES 10 ^{3} `J/K) TIMES `(15K)#`````````````````=`5 TIMES 10 ^{4} `J(단, 유효숫자 미 정리 시, 45000J)NH _{4} NO _{3}Qsol = __C _{sol} ` TIMES m _{sol} ` TIMES TRIANGLE T_ = _-1.3` TIMES 10 ^{3} ``_ JQcal = __C _{cal`} TIMES TRIANGLE T__ = __-`2 TIMES 10 ^{4} `__ J (단, 유효숫자 미 정리 시, 45000J)m _{sol`} ```=``50g`+`8.0g`=`58g#T _{초기} `=`26.8 ^{CIRC } C``,``T _{최종} ``=21.6 ^{CIRC } C`#TRIANGLE T`=`T _{최종} `-`T 0 ^{4} ``J/mol-NH _{4} NO _{3}Qreaction = ___-3.7` TIMES 10 ^{2} `____ J g-1= _____-2.9` TIMES 10 ^{4} `____ J mol-1NH _{4} NO _{3}가 물에 용해되는 반응은 흡열 반응이다.따라서 Qreaction 은 음의 부호로 나타내어야 한다.|Qreaction| = Qsol + Qcal=-1.3` TIMES 10 ^{3} ``J-`2 TIMES 10 ^{4} `J` =-21300``JLEFT | Q _{reaction} RIGHT | `=` {-21300`J} over {58g} `=`-3.7` TIMES 10 ^{2} `J/g`58g`NH _{4} NO _{3} ` TIMES {1`mol`NH _{4} NO _{3}} over {80.05g`NH _{4} NO _{3}} `=0.73`mol`NH _{4} NO _{3}LEFT | Q _{reaction} RIGHT | `=` {-21300J} over {0.73`mol} =`-2.9` TIMES 10 ^{4} `J/mol실험 결과에 대한 고찰━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━이번 실험은 몇 가지 고체 화합물을 물 또는 식초와 반응시키며 각 반응이 흡열반응인지 발열반응인지 관찰하고 정량적으로 열량계를 사용하여 고체의CaC`l _{2} 또는NH _{4} NO _{3}이 물에 용해될 때 흡수 또는 발생되는 열량, 즉 용해열을 정확히 측정해 보겠다는 목표로 진행된 화학반응과 에너지 실험이다.첫 번째로 베이킹소다,CaC`l _{2},NH _{4} NO _{3}, NaCl에 물과 식초를 가한 다음에 최대 온도 변화를 관찰하고 이를 통해 흡열반응인지 발열반응인지 판정하였다. 실험을 통해 베이킹소다,NH _{4} NO _{3}, NaCl를 물에 용해시키거나 식초와 혼합하는 반응은 흡열 반응이고CaC`l _{2}를 물에 용해시키거나 식초와 혼합하는 발열 반응임을 알 수 있었다.두 번째로 스티로폼 열량열 반응이 진행되었음을 알 수 있다.실험에 주로 사용된 기구는 LAB PRO, 온도센서, 스티로폼 열량계, 비커, 눈금실린더, 온도계, 약수저가 있으며, 주로 사용된 시약은 베이킹소다,CaC`l _{2},NH _{4} NO _{3}, NaCl,H _{2} O,`CH _{3} COOH가 있다. 주요 실험 기구의 사용법과 사용 시 유의사항 그리고 용액의 물리/화학적 특성과 사용 시 주의해야하는 사항에 대해 사전에 조사하고 익혀두어야 한다.--------------참고서적Steven S. Zumdahl, 2019, 대학화학교재연구회, 일반화학Robinson, 2018, 자유아카데미, 일반화학다음의 질문에 답하시오.━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1. 이번 실험에서 관찰한 것처럼 어떤 고체 화합물은 물에 용해될 때 열을 발생하고, 또 어떤 화합물은 용해될 때 열을 흡수한다. 이러한 차이는 무엇 때문에 생기는가?일반적으로 화학 결합이 끊어지는 경우에는 입자들 사이의 인력을 끊을 수 있는 만큼의 에너지가 필요하기 때문에 열을 흡수하고 화학 결합이 형성될 때에는 에너지를 방출한다. 고체 화합물이 물에 용해될 때, 용질이 각 성분으로 분리되고 용매 분자 사이의 인력을 극복하여 용질이 들어갈 수 있는 공간을 만든다. 그런 다음 용질과 용매 사이에 상호작용이 발생하여 용액이 형성되는 과정이 진행된다.어떤 고체 화합물이 물에 용해 될 때 열이 발생하는 현상은 새로운 화학 결합을 형성할 때 방출하는 에너지의 양이 화학 결합이 끊어질 때 흡수되는 에너지의 양보다 더 크기 때문에 최종적으로 에너지를 방출하는 것이며, 이때 에너지가 열의 형태로 전환되어 방출되는 것이다. 즉, 용해 시 용질이 각 성분으로 분리될 때 흡수되는 에너지의 양보다 용질과 용매 사이에 상호 작용이 발생할 때 방출되는 에너지의 양이 크기 때문에 발생하는 현상이다.어떤 고체 화합물이 물에 용해될 때 열을 흡수하는 현상은 화학 결합이 끊어질 때 흡수되는 에너지의 양이 새로운 화학 같다.

자연과학| 2022.03.14| 11페이지| 1,000원| 조회(427)

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[A+레포트] 화학반응과 에너지 - 용해열의 측정 예비보고서

실험 예비보고서화학반응과 에너지 – 용해열의측정실험일시2021년 5월 18일학과학번이름담당교수*** 작성 시 유의사항 ***- 폰트크기: 11- 글꼴 : 맑은 고딕- 줄 간격 : 130실험목표━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1. 고체 화합물을 물 또는 식초와 반응시키고, 그 반응이 흡열반응인지 발열반응인지 관찰해 볼 수 있다.2. 열량계를 사용하여 고체 화합물의 용해열(heat of solution)을 정확히 측정해 볼 수 있다.이론━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━이번 실험은 몇 가지 고체 화합물을 물 또는 식초와 반응시켜 각 반응이 흡열반응인지 발열반응인지에 대하여 관찰해보고, 열량계를 이용해 고체 화합물의 용해열을 측정해보는 실험이다.가. 발열반응 (exothermic reaction)열을 방출하는 화학 반응1) 원자핵 반응과 연소반응, 중화반응, 상온에서의 반응 대부분이 포함된다.2) 반응한 물질들의 에너지가 생성된 물질들의 에너지보다 더 커 그 차이 만큼에 해당하는 에너지가 외부로 방출되는 반응이다.나. 흡열반응 (endothermic reaction)주변으로부터 열을 흡수하는 화학 반응1) 반응물이 가진 내부에너지보다 생성물이 가진 내부에너지가 커 주위로부터 열에너지를 흡수하면서 진행되는반응이다.다. 비열 (specific heat)어떤 물질 1g의 온도를 1℃ 만큼 올리는데 필요한 열량1) c = Q / m ΔT (cal/g·℃) 라는 식을 통해 구할 수 있다.2) 물질이 갖는 고유한 특성 중의 하나이다.라. 열평형 (thermal equilibrium)두 물체의 온도가 같아져, 더 이상 뜨거워지지도 차가워지지도 않는 상태마. 열량계 (calorimeter)열량을 측정하는 계기1) 물질의 비열, 반응열, 잠열 또는 연료의 발열량을 측정하는 데 사용한다.바. 용해열 (heat of solution)물질 1mol 이 과량의 용매에 완전히 용해할 때 출입하는 열1) 용매의 양에 의해서도 달라지기 때문에 용매의 양을 밝혀둘 필요가 있다.2) 적분용해열과 미분용해열로 나눌 수 있다.가) 적분용해열1mol 물질이 일정량의 용매에 녹을 때까지 발하거나 흡수하는 총 열량나) 미분용해열용해 과정의 각 순간에서의 용해열을 1mol당으로 나타낸 값--------------------------실험 전 예비보고서 문제1. 다음의 시약들의 물리, 화학적 성질과 안전 관련 사항을 조사.가. calcium chloride (CaCl₂)1) 염소와 칼슘이 반응하여 만들어진 이온성 화합물이다.2) 화학식 CaCl₂, 분자량 111.0g/㏖, 녹는점 772℃, 끓는점 1935℃이다.3) 탄산칼슘과 묽은 염산을 반응시켜 얻을 수 있다.4) 이수화물 및 무수물은 조해성이 강하여 수분을 잘 흡수한다.5) 제설제, 링거액, 주사제로 사용된다.나. ammonium nitrate (NH₄NO₃)1) 질산과 암모니아가 반응하여 생성되는 염이다.2) 화학식 NH₄NO₃, 분자량 80.05g/㏖, 녹는점 169.6℃, 밀도 1.725g/㎤이다.3) 액체 암모니아에 쉽게 녹는다.4) 흡습성이 강하여 물에 녹을 때 다량의 열을 흡수한다.5) 공기 중에서 상온으로 보존할 때에는 비교적 안정하다.다. sodium chloride (NaCl)1) 소듐과 염소의 화합물이다.2) 화학식 NaCl, 분자량 58.44g/㏖, 녹는점 800.4℃, 끓는점 1400℃, 밀도 2.165g/㎤이다.3) 녹는점 이상에서는 휘발성이 높으며, 기체가 되면 NaCl 분자가 존재한다.4) 극성 구조를 가지고 있어 극성 용매인 물에 잘 녹는다.라. 베이킹소다 또는 sodium bicarbonate (NaHCO₃)1) 빵, 과자의 제조 시 맛을 좋게 하고, 연하게 하여 소화가 잘 되도록 하기 위한 식품첨가물이다.2) 화학식 NaHCO₃이며, 백색의 결정덩어리 또는 결정성 분말이다.3) 물에 쉽게 녹아 가수분해 되며, 알코올에 녹지 않는다.4) 오염물질을 흡착시키는 성질이 있어 세제 대용으로도 많이 이용된다.2. 물체의 온도 변화를 측정하여 이동한 열량을 구하려면 물체의 열용량(heat capacity)이 필요하다. 열용량(heatcapacity)란 무엇인가? 실제로 어떤 물질의 열용량 값은 몰열용량(molar heat capacity) 또는 비열(specific heat)로나타낸다. 이들은 열용량과 어떻게 다른가?열용량(heat capacity)이란 어떤 물질의 온도를 1℃ 또는 1K 높이는데 필요한 열량을 말한다. 단위로는 cal/℃ 또는J/K를 사용한다. 몰열용량(molar heat capacity)은 질량과 비례하며 1mol에 대한 열용량을 말하며, 비열(specificheat)은 어떤 물질 1g의 온도를 1℃ 만큼 올리는데 필요한 열량을 말한다. 따라서 열용량은 어떤 물질에 대한 것이지만, 몰열용량과 비열은 어떤 물질의 질량에 관한 열용량을 말한다.3. 이번 실험에서는 스티로폼으로 만들어진 열량계로 사용할 것이다. 스티로폼이 열량계의 재료로서 좋은 이유는 무엇인가? 스티로폼의 열용량은 클 것인가? 아니면 작을 것인가?스티로폼은 다량의 작은 공기층으로 구성되어있으며, 열의 차단성이 우수하여 내부 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 이러한 이유로 스티로폼이 열량계의 재료로서 사용되기에 좋다. 위에서 말했듯이 열용량은 어떤 물질의 온도를1℃ 높이는데 필요한 열량을 말한다. 열전도율이 낮은 물질일수록 온도를 상승시키기 위해 필요로 하는 열용량이크므로, 스티로폼의 열용량은 클 것이다.4. 열량을 나타내는 단위로는 칼로리(cal)가 많이 사용된다. 칼로리는 어떻게 정해진 단위인가? 그리고 joule(J)과는 어떠한 관계에 있는가?칼로리(cal)는 물 1g의 온도를 1℃ 올리는 데 필요한 열량을 얘기한다. 물의 비열은 1cal/g℃ 이며, 1cal=4.186J이라는 관계를 가지고 있다.기구 및 시약━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━가. 기구1) Vernier 컴퓨터 인터페이스 (LabPro 또는 Go! Link)/컴퓨터2) 온도 센서3) 스탠드4) 스티로폼 열량계 (소, 대)5) 250 mL 비커6) 100 mL 눈금실린더 2 개7) 약수저8) 항온조/온도계9) 저울 (10mg)10)폐기물용 1 L 비커나. 시약1) CaCl₂ (무수물)2) NH₄NO₃3) NaCl, 베이킹소다4) 식초 (5%)실험 방법━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Part Ⅰ : 발열반응/흡열반응1. 소형 스티로폼 열량계의 well 하나에 물 또는 식초를 ~3 mL 넣고 온도를 측정한다.2. 아래의 표에 주어진 화합물의 하나를 ~1 mL (약수저의 작은 쪽으로 1~1 개 정도) 가하고 잘 섞어준 후 용액의최대 온도 변화를 관찰하여 기록한다.물식초베이킹소다CaCl₂NH₄NO₃NaCl3. 같은 방법으로 각 화합물을 물 또는 식초와 혼합하고, 최대 온도 변화를 관찰하여 기록한다.Part Ⅱ : 스티로폼 열량계의 열용량1. 눈금실린더에 50.0 mL의 따뜻한 물을 넣고, ~50℃에서 온도가 일정하게 유지된 항온조에서 온도가 같아질 때까지넣어 둔다.2. 스티로폼 열량계에 250 mL 비커를 넣고, 실온의 물 50.0 mL를 가한다.3. 스티로폼 열량계에 온도 센서를 설치한다. 온도 센서가 물에 충분히 잠기도록하며, 또한 온도 센서가 바닥에 닿지않도록 한다.4. LoggerPro 프로그램에서 ‘Collect' 버튼을 누르고 스티로폼 열량계와 물의 온도가 일정해 질 때까지 기다린다.5. 항온조에 넣어둔 실린더의 물의 온도를 0.1 ℃ 까지 측정하고, 실린더의 물을 재빨리 스티로폼 열량계에 가하고 뚜껑을 덮는다. 이때 온도 센서를 사용하여 열량계 내의 물을 잘 섞어 주며, 계속 온도 변화를 측정한다.6. 온도 변화가 거의 없게 되면 ‘Stop’ 버튼을 누른다.7. 데이터 파일을 또 다른 새로운 이름으로 저장한다. (온도 변화 그래프는 출력하여 보고서에 첨부한다.)Part Ⅲ : Heat of Solution1. 0.1 몰의 CaCl₂ 또는 NH₄NO₃의 무게를 10 mg까지 측정한다.2. 스티로폼 열량계에 물이 남아 있지 않도록 마른 휴지로 물기를 모두 닦아 내고 충분히 건조시킨다.3. 스티로폼 열량계에 250 mL 비이커를 넣고, 실온의 물 100.0 mL를 가한다.4. 스티로폼 열량계에 온도 센서를 설치한다. 온도 센서가 물에 충분히 잠기도록하며, 또한 온도 센서가 바닥에 닿지않도록 한다.5. LoggerPro 프로그램에서 ‘Collect' 버튼을 누르고 스티로폼 열량계와 물의 온도가 일정해 질 때까지 기다린다.6. 앞에서 무게를 재어 둔 CaCl₂ 또는 NH₄NO₃를 재빨리 스티로폼 열량계에 가하고 뚜껑을 덮는다. 이때 온도 센서를사용하여 화합물이 용해되도록 잘 저어주며, 계속 온도 변화를 측정한다.7. 온도 변화가 거의 없게 되면 ‘Stop’ 버튼을 누른다.8. 데이터 파일을 또 다른 새로운 이름으로 저장한다. (온도 변화 그래프는 출력하여 보고서에 첨부한다.)※ 시간이 되면 CaCl₂와 NH₄NO₃ 두 화합물에 모두 대하여 실험을 한다.일반화학실험(1)-PAGE * MERGEFORMAT2-

자연과학| 2022.03.14| 7페이지| 1,000원| 조회(342)

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[A+레포트] 고분자 화합물의 합성 결과보고서 평가A+최고예요

일반화학실험(1)실험 결과보고서 13고분자 화합물의 합성제출일2021년 6월 1일학과학번이름담당교수실험 데이터 및 처리━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Part I: PVA의 젤(gel)화1. 실험 데이터관찰 사항비커 (I-1)(4% PVA + borate 4 mL)비커 (II)(4% PVA + borate 2 mL)비커 (III)(4% PVA + borate 1 mL)비커 (IV)(8% PVA + borate 20 mL)젤의 모양표면이 매끈하다.표면이 매끈하다.표면이 매끈하다.비교적 울퉁불퉁하다.점도점도가 3번째로 높아 보인다.점도가 2번째로 높아 보인다.점도가 1번째로 높아 보인다.점도가 4번째로 높아 보인다.a10초간 늘려 보았을 때 끊어졌다.7초간 늘려 보았을 때 끊어졌다.3초간 늘려 보았을 때 끊어졌다.2초간 늘려 보았을 때 끊어졌다.b쉽게 끊어진다.쉽게 끊어진다.약간 늘어나면서 쉽게 끊어진다.쉽게 끊어진다.c약간 튀어 오르거나 책상에 붙는다.약간 튀어 오르거나 책상에 붙는다.책상에 붙는다.잘 튀어 오른다.d15초 이상 천천히 퍼진다.원형을 유지하는 편이나 아주 느리게 퍼진다.원형을 유지하고 있으나 II에 비해 좀 더 느리게 퍼진다.약간의 흘러내림이 보이나 가장 원형을 잘 유지하고 있다.e뭉개졌다가 약간 모아진다.뭉개졌다가 약간 모아진다.뭉개진다.완전히 뭉개진다.f점도가 4번째로 높아 보인다.점도가 3번째로 높아 보인다.점도가 2번째로 보인다.점도가 1번째로 높아 보인다.비커 (I-2)가열점도가 가열 전보다 낮아졌다.냉각-Part II: 산에 의한 영향1. 실험 데이터황산의 부피 (mL)0.00.20.40.60.81.01.21.41.6pH965631지시약의 색황색진한 황색주황색연한 황색분홍색진한 분홍색점도1097421(* 점도는 10이 가장 높으며 1이 가장 낮다. 편의상 수치화한 것.)수산화나트륨의 부피 (mL)0.00.51.01.52.02.5pH056778점도매우 묽음묽음일부 뭉쳐지나 묽음덩어리가 생기며 약간 늘어남덩어리가 생기며 쭉 늘어남완전히 덩어리지며 늘릴 시 끊긴다.실험 결과에 대한 고찰━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━이번 실험은 폴리비닐알코올[poly(vinyl alcohol), PVA]와 borate 이온을 반응시켜 PVA-borate 다리 걸친 중합체를 합성해 볼 수 있다. 또한 합성 한 물질의 성질을 검사해 볼 수 있으며, PVA와 borate 이온의 상대적인 양을 달리하여 중합체를 합성해 볼 수 있다. 이때 형성된 중합체의 차이점을 중합체의 cross-linking 구조와 연관 지어 볼 수 있다는 목표로 진행된 고분자 화합물의 합성 실험이다.이와 같은 실험을 진행할 때 안전을 위해 합성한 고분자 화합물은 장갑을 끼고 다루어야 한다. 또한 가열할 때 가열 기구로 인해 화상을 입지 않도록 유의해야 하며 황산과 수산화나트륨 용액은 조심해서 다룬다. 용액이 옷이나 몸에 묻은 경우에는 바로 많은 양의 물로 씻어내어야 한다. 젤을 형성할 때에는 용액이 서로 잘 혼합되도록 계속해서 저어 주는 것이 중요하다. 실험 후에는 합성한 젤을 모두 한 비커에 모은 후 처리하며, 다른 용액들은 싱크대에서 충분한 양의 물과 함께 흘려버려야 한다.이번 실험에서는 고분자(중합체), 수소결합, 다리 걸친 중합체, 첨가중합, 축합중합 등의 이론이 주로 활용되었다. 고분자는 분자량이 1만 이상인 거대한 분자로 단량체와 같은 저분자들의 반복된 중합에 의해 생성된다. 일정하지 않은 분자량 때문에 끓는점과 녹는점이 일정하지 않으며 정제나 분리가 어렵다는 특징을 갖고 있다. 단위체는 천연 고분자 화합물을 이루고 있는 기본 단위의 화합물이나 중합체를 합성하는 중합반응에서 출발 물질이다. 수소 결합은F(플루오린),`O(산소),`N(질소)처럼 전기 음성도가 큰 물질과 H를 갖는 분자가 이웃한 분자의 H원자 사이에서 생성되는 정전기적 인력이며 분자 간 인력이다. 다리 걸친 중합체는 화학 결합을 다리 걸침으로 형성하는 고분자이다. 적절하게 팽윤하면서 녹지 않으며, 다리 결합이 적절하게 이루어진 경우에 고분자 화합물의 탄성이 커진다는 특성을 갖고 있다. 이번 실험에서 생성한 PVA-borate 다리 걸친 중합체를 대표적인 예로 들 수 있다.첨가 중합은 이중결합 혹은 삼중결합을 갖고 있는 단위체가 동일한 종류의 분자와 첨가 반응을 반복하여 중합체를 형성하는 반응을 의미한다. 첨가 중합은 부산물을 생성하지 않고 단량체들이 연결되며 첨가 중합으로 만들어진 고분자는 대체로 연쇄성장 형태로 사슬이 형성된다. 축합 중합 반응은 두 개 이상의 분자가 반응하여 간단한 구조의 분자(H _{2} O, HCl 등)가 빠지면서 고분자 화합물을 형성하는 반응이다. 부산물이 발생하면서 단량체들이 결합하는 반응으로 축합 중합으로 만들어진 고분자는 대체로 단계 성장 형태로 사슬이 형성된다.실험에 주로 사용된 기구는 교반기와 가열판, 비커, 유리막대, 피펫, 비닐장갑이 있으며, 주로 사용된 시약은 비닐 알콜, borate 용액, 황산 용액과 수산화나트륨 용액, 에틸오렌지 지시약, 만능 pH 종이가 있다. 주요 실험 기구의 사용법과 사용 시 유의사항 그리고 용액의 물리/화학적 특성과 사용 시 주의해야하는 사항에 대해 사전에 조사하고 익혀두어야 한다.이번 실험을 통해 고분자(중합체)와 다리 걸친 중합체에 대해 깊게 이해했으며, PVA와 borate 이온을 반응시켜 PVA-borate 다리 걸친 중합체를 합성하는 과정과 합성 시에 첨가하는 용액의 양에 따라 특성이 달라지는 것에 대해 탐구할 수 있었다. 또한, 황산 용액과 NaOH 용액을 첨가함에 따라 pH와 지시약의 색 그리고 점도의 변화를 관찰함으로써 산의 영향을 알 수 있었다.그러나 본 실험에서는 생성한 겔의 특성을 화면을 통해 육안으로만 관찰하는 점에서 다소 정확성이 떨어졌다. 또한 색 변화가 나타날 때까지 황산을 첨가하는 과정을 반복하는 것이기 때문에 황산 용액을 1.0mL 첨가하였을 때 실험을 마무리 한 것으로 추정된다. 따라서 황산 용액을 1.2mL, 1.4mL, 1.6mL 첨가 하였을 때의 pH와 지시약의 색 그리고 점도를 관찰하는 것에 어려움이 있었다. 수산화나트륨 용액은 2.0mL 첨가 한 후에 끝마치지 않고 한 번 더 용액을 첨가한 다음 관찰하고 실험을 마무리하였다. 실험 시 계획과 다르게 진행된다면 작성 단계에서 유의해야할 것이다.--------------참고서적Steven S. Zumdahl, 2019, 대학화학교재연구회, 일반화학Robinson, 2018, 자유아카데미, 일반화학다음의 질문에 답하시오.━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1. Part I에서 관찰된 borate의 양에 따른 젤의 점도 및 성질의 차이를 토대로 유추해 보면, 첨가한 borate의 양이 증가함에 따라 생성된 젤의 구조에 어떠한 변화가 일어나는 것인가? 어느 경우가 점도가 가장 큰가? 그 이유는 무엇인가?첨가한 borate의 양이 증가할수록 점도가 낮아지며, 천천히 늘려보았을 때 끊어지기까지 걸리는 시간이 증가한다. 또한, 빠르게 잡아 당겼을 때 보다 쉽게 끊어지며 동그란 모양으로 뭉친 후 평평한 곳에서 튕겨 보았을 때 비교적 많은 양의 borate를 첨가한 젤은 한번 혹은 그 이상 튀어 오르거나 원형을 유지하며 바닥에 붙는다. 평면에 두고 관찰해 보면 보다 많은 양의 borate가 첨가된 것일수록 천천히 퍼지며, 손으로 세게 쳐보았을 때는 뭉개졌다가 약간 다시 모아졌다. 얇은 막으로 만들어서 건조 시킨 후 관찰해본 결과로 borate가 비교적 많이 첨가된 것일수록 점도가 낮았다.첨가된 borate의 양이 증가할수록 PVA(Poly Vinyl Alcohol)와 더 많은 반응을 하고 더 많은 결합을 형성한다. 즉, PVA의 하이드록시기(OH ^{`-})와 borate의 산소 원자가 수소결합을 하여 PVA-borate 다리 걸친 중합체를 형성하는데, 더 많은 borate를 첨가할수록 PVA-borate 다리 걸친 중합체도 더 많이 생성된다. 이에 따라, 뭉쳐져 젤이 형성되며 결합이 많아짐에 따라 젤의 분자 구조가 더 조밀해 진다. 또한, 구조가 더 조밀해지고 결합이 강해짐에 따라 점도는 낮아진다.

자연과학| 2022.03.14| 6페이지| 1,000원| 조회(417)

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