이브99 스토어

이브99

개인인증

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 자연과학

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

12개
전체 판매량

277개
최근 3개월 판매량

1개
자료후기 점수

평균A
자료문의 응답률

-

전체자료 12개

일반화학실험 몰과 아보가드로수

화학실험결과보고서1. 실험제목 : 몰과 아보가드로 수2. 실험목적물 위에서 단층막을 형성하는 스테아르산을 이용하여 몰을 정의하는 아보가드로 수를 측정한다.3. 이론적 배경가. 몰, 아보가드로 수, 몰질량어떤 물질을 구성하는 원자나 분자는 그 크기가 너무 작고, 개수를 세기에는 너무 많기 때문에 전통적인 방법을 사용하여 나타내기가 불펴나다. 그렇기에 과학계에서는 물질의 양을 표시하는 SI기본단위로 몰(mole, 기호 mol)을 사용한다. 1mol은 질량수 12인 탄소({} LSUP {12}C) 12g에 있는{} LSUP {12}C 원자의 개수와 같은 수의 구성 요소를 포함한 어떤 계의 물질량이다. 이 수는 6.022×10{}^{23}의 매우 큰 수로 아보가드로수(Avogadro’s number)라고 한다.몰질량(molar mass)은 어떤 물질 1 mol의 질량을 일컫는다. 그러므로{} LSUP {12}C의 몰질량은 정의상 12g이 되고{} LSUP {12}C원자 하나의 질량은{12g} over {6.022*10 ^{23}} `=`1.933`*`10 ^{-23} `g 이 된다. 원자의 질량을 나타내는 단위로는 원자 질량 단위(atomic mass unit, 기호 amu)를 사용하는데{}^{12} C 원자 하나의 질량을 12 amu로 정의 한다. 따라서 1 amu는{1.993`*`10 ^{-23} g} over {12} `=`1.661`*`10 ^{-24} 이다.나. 극성 분자, 무극성 분자의 상호 작용극성 분자(polar molecule)는 전기 쌍극자를 가지고 있는 분자로서 물 (H _{2} O)이 대표적인 예이다. 물은 V자 모양을 하고 있는데 산소와 수소의 전기음성도 차이가 크기 때문이다. 무극성 분자는 이산화탄소아 같이 분자의 모양이 대칭적이거나, 전기음성도의 차이가 크지 않은 원자들로 이루어진 분자이다. 전기 쌍극자들 사이의 인력 때문에 극성 분자는 극성 분자와, 무극성 분자는 무극성 분자와 서로 잘 섞인다.분자에 따라서는 분자의 일부분에서는 극성이 크고, 다른 부분에서는 극성이 약한 경우가 있다. 예를 들어 스테아르산(STEARIC ACID,CH _{3} (CH _{2} ) _{16} COOH)이 머리에 있는 의 머리에 있는 ?COOH 기는 산소의 전기음성도가 크기 때문에 극성을 띠고, 꼬리에 있는-(CH _{2} ) _{16} CH _{3} 부분은 C와 H의 전기음성도가 작고 그 차이도 크지 않아서 극성이 작다. 이러한 분자를 물과 같이 극성이 큰 분자 용매에 녹이면 극성이 큰 부분은 물 쪽으로 향하고(친수성, hydrophilic), 극성이 작은 부분은 물에서 멀어진다.(소수성, hydrophobic). 따라서 충분한 양의 스테아르산을 물 위에 떨어뜨리면 스테아르산이 정렬하여 단층막(monolayer)을 형성한다.다. 스테아르산을 이용한 아보가드로 수의 추정 실험이번 실험에서는 먼저 스테아르산을 헥세인에 녹여 농도를 아는 스테아르산 용액을 만든다. 실험을 통하여 헥세인 한 방울의 부피를 구하고, 스테아르산 농도로부터 용액 한 방울 안에 있는 스테아르산의 질량을 구한다. 스테아르산의 밀도(3.941g/㎤)를 써서 용액 한 방울에 있는 스테아르산의 부피를 알아낸다. 그리고 스테아르산 용액을 물 위에 떨어뜨려 단층막을 형성시킨다. 스테아르산이 물 위에서 차지하는 면적과 앞의 실험을 통하여 얻은 스테아르산의 부피로부터 단층막의 높이(스테아르산의 길이)를 구한다. 스테아르산을 정육면체 모양의 탄소 원자 18개가 쌓여 있는 것으로 가정하여 탄소 원자 하나의 부피를 추정하고, 다이아몬드의 밀도(3.51 g/㎤)와 탄소의 몰질량(12.011 g/mol)을 이용하여 탄소의 몰부피를 계산한 후 이를 탄소 원자 하나의 부피로 나누어 아보가드로 수를 계산한다.4. 시약 및 기구1) 시약HexaneChemical formulaC{}_{6}H{}_{14}Molar mass86.18 g·mol{}^{-1}Density0.66 g/cm{}^{3} (25℃)Melting point-95.35℃Boiling point66.73℃Solubility0.0013g/100ml (20℃)유해, 위험문구H225 : 고인화성 액체 및 증기H304 : 삼켜서 기도로 유입되면 치명적일 수 있음H336 : 졸음 또는 현기증을 일으킬 수 있음H361 : 태아 또는 생식능력에 손상을 일으킬 것으로 의심됨H373 : 장기간 또는 반복 노출되면 신체 중 (...)에 손상을 일으킬 수 있음hexane, stearic acid, pine pollenStearic acidChemical formulaC{}_{18}H{}_{36}O{}_{2}Molar mass18.02 g·mol{}^{-1}Densityliquid : 0.9970474 g/ml (25℃)solid : 0.9167 g/ml (0℃)Melting point0℃Boiling point100℃Solubility100g/100mlStructure유해, 위험문구H305 : 삼켜서 기도로 유입되면 유해할 수 있음.H315 : 피부에 자극을 일으킴.H319 : 눈에 심한 자극을 일으킴.2) 기구1ml syringe, 50ml volumetric flask, kimwipes, spatula, 50ml beaker, ruler, water bath, Aluminium foil, microtube, pasteur pipette5. 실험방법1) Hexane 0.40ml를 syringe에 채우고, 한 방울씩 떨어뜨려 방울 수를 계산한다.이 때 같은 사람이 2회 실행하여 오차를 줄이고, syringe를 수직으로 세워 한 방울씩 떨어뜨리면서 방울 수를 센다.2) Water bath에 물을 충분히 채우고, 수면이 잔잔해질 때까지 기다린다. Spatula의 작은 숟가락으로 pine pollen 1스푼을 water bath 중앙에 조심스럽게 뿌린다. 이때 pine pollen이 water bath의 벽면에 붙지 않도록 한다.3) Syringe로 stearic acid를 Hexane에 녹인 용액 한 방울을 pine pollen 한가 운데에 떨어뜨린다. 이때 용액의 동그란 형태가 유지되어 퍼질 수 있도록 water bath의 물 표면 가까이에서 syringe를 수직으로 세워서 떨어뜨리는 것을 주의한다.4) 원형으로 퍼진 기름 막의 지름을 측정한다. 이때 퍼진 기름 막이 원형이 아닐시, 여러 번 측정 후 평균을 내도록 한다.6. 실험결과가. Hexane 방울 실험1회2회헥세인의 양(ml)0.4050.408헥세인의 방울 수153143헥세인 한 방울의 부피(ml/방울)0.405÷153 ≒ 2.65×10{}^{-3}0.408÷143 ≒ 2.85×10{}^{-3}헥세인 한 방울의 평균 부피2.75×10{}^{-3}나. Stearic acid 용액 한 방울에 있는 stearic acid의 부피 계산스테아르산의 농도 : 0.0056 ÷ 50 ≒ 0.0001 g/ml스테아르산의 질량 : (스테아르산의 농도) × (헥세인 한 방울의 부피)= 0.0001 × 2.75 × 10{}^{-3} = 2.75 × 10{}^{-7} 스테아르산의 밀도 : 0.941 g/cm{}^{3} 스테아르산의 부피 : (스테아르산의 질량)÷(스테아르산의 밀도)= 2.75 × 10{}^{-7} ÷ 0.941 g/cm{}^{3} ≒ 2.92 × 10{}^{-7}다. Stearic acid 단층막 실험스테아르산 단층막의 지름(cm) = (8.48 + 6.53) ÷ 2 = 7.50스테아르산 단층막의 면적(cm{}^{2}) = ({7.50} over {2}){}^{2}pi ≒ 44.1 cm{}^{2} 스테아르산 단층막의 높이(cm) = (스테아르산의 부피) ÷ (스테아르산 단층막의 면적) = 0.66 × 10{}^{-8}cm정육면체 모양으로 가정한 탄소 원자 한 변의 길이(cm) = 0.66 × 10{}^{-8} ÷ 18 ≒ 3.7 × 10{}^{-9} 정육면체 모양으로 가정한 탄소 원자의 부피(cm{}^{3}) = (3.7 × 10{}^{-9}){}^{3} = 5.1× 10{}^{-26} 라. 아보가드로 수의 계산다이아몬드의 밀도(g/cm{}^{3}) = 3.51탄소의 몰질량(g/mol) = 12.011탄소의 몰부피(cm{}^{3}/mol) = (탄소의 몰질량) ÷ (다이아몬드의 밀도)= 12.011 ÷ 3.51 ≒ 3.41아보가드로 수(/mol) =(탄소의 몰부피)÷(정육면체 모양으로 가정한 탄소 원자의 부피) = 3.41 ÷ (5.1 × 10{}^{-26}) ≒ 6.7 × 10{}^{25}7. 고찰본 실험을 통해 알게 된 아보가드로 수는 6.7 × 10{}^{25} /mol이지만 실제 아보가드로 수는 6.022 × 10{}^{23}/mol 이다. 실제 아보가드로수보다 실험을 통해 구한 아보가드로 수와 오차가 발생한 이유는 헥세인 한 방울의 부피를 측정할 때 1, 2차 실험의 방울 수의 개수 차이가 10방울 정도로 큰 편이었고, 스테아르산의 단층막의 지름 측정할 때 완전한 원형이 아닌 타원형이어서 스테아르산의 단층막의 지름을 명확하게 알지 못했기 때문이라고 추정할 수 있다.C-C 단일결합보다 더 짧은 결합인 C=C 이중결합을 가지고 있는 분자를 사용한다면 탄소끼리 이루어진 무극성 부분의 소수성을 띠는 부분이 짧아져서 물과의 인력이 더 커지게 되므로 실험에서 친수성과 소수성의 차이가 크게 나타나서 오차가 발생할 수 있다. 또한 스테아르산 대신 이중결합을 가진 분자를 이용하면 탄소와 탄소 사이의 각이 109.5°가 되지 않아 사슬이 나란하게 있지 않으므로 정확한 길이를 잴 수 없을 것이다.

자연과학| 2021.01.19| 6페이지| 1,500원| 조회(301)

일반화학실험, 아보가드로수, 몰, 몰질량, 실험레포트, Hexane, 스테아르산, 헥..

미리보기

닫기
일반화학실험 산-염기 적정

화학실험결과보고서1. 실험제목 : 산-염기 적정2. 실험목적중화반응을 이용하여 염산의 농도와 식초에서 아세트산의 농도를 구하고 산-염기 반응의 특성을 이해한다.3. 이론적 배경가. 산과 염기일상에서 산과 염기는 흔히 발견된다. 신맛을 가지고 있는 산(acid)의 용어는 라틴어로 ‘시다(sour)’는 의미의 acidus에서 유래되었다. 식초나 귤의 신맛은 산 때문이다. 반면에 염기(base)는 쓴맛을 가지고 있고 미끈미끈하다. 주변에서 찾을 수 있는 세척제에는 염기가 포함되어있다. 아레니우스는 수용액에서 수소 이온(H{}^{+}(aq))을 내어 놓는 화합물을 산으로, 수산화 이온(OH{}^{-}(aq))을 내어 놓는 화합물을 염기로 정의하였다. 아레니우스의 산-염기는 산-염기 반응에 대한 정량화에 큰 기여를 하였다. 그 후 브뢴스테드와 로우리는 산과 염기의 정의를 일반화하여 산은 양성자(H{}^{+}) 주개로, 염기는 양성자 받개로 정의하였다. 아레니우스의 산-염기는 수용액에서만 정의되는 반면에 브뢴스테드-로우리의 산-염기는 그 밖의 용액에서도 산-염기가 정의될 수 있게 한다. 루이스는 산을 잔자쌍 받개로, 염기는 전자쌍 주개로 정의하여 산-염기의 개념을 더욱 확장하였다.나. 중화 반응산과 염기가 만나면 산-염기 반응을 일으킨다. 센 산인 염산(HCl)은 수용액에서 염화이온(Cl{}^{-}(aq))과 수소 이온(H{}^{+}(aq))으로 분리되고 센 염기인 수산화 소듐(NaOH)은 수용액에서 소듐이온(Na{}^{+}(aq))과 수산화 이온(OH{}^{-}(aq))으로 분리 된다. 따라서 염산 수용액과 수산화 소듐 수용액을 섞으면 수소 이온(H{}^{+}(aq))과 수산화 이온(OH{}^{-}(aq))이 만나서 물(H{}_{2}O)이 생기고 나머지 이온들은 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온이 된다. 이와 같이 수용액에서의 산-염기 반응에서는 산이 내어 놓은 수소 이온과 염기가 내어 놓은 수산화 이온이 만나서 물이 생긴다. 이를 중화반응이라고 한다.HCl(aq) ++ Na{}^{+}(aq) + H{}_{2}O(l)약한 산인 아세트산(CH{}_{3}COOH)과 센 염기인 수산화 소듐이 만나도 중화 반응이 일어난다.CH{}_{3}COOH(aq) + NaOH(aq) → CH{}_{3}COONa(aq) + H{}_{2}O(l)다. 몰농도(M)와 노르말 농도(N)몰농도는 용액 1000 mL에 녹아 있는 용질의 몰(mol) 수이고 노르말 농도는 용액 1000 mL에 녹아 있는 용질의 당량 수 이다. 산이나 염기에서 1당량은 1 mol의 H{}^{+}를 주거나 받을 수 있는 양이다. 따라서 HCl 1 mol은 1당량이고 H{}_{2}SO{}_{4} 1 mol은 2당량이다. 그리고 NaOH 1 mol은 1당량이고Ca(OH){}_{2} 1 mol은 2당량이다.몰농도(M)`=` {용질의`몰수(mol)} over {용액의`부피(L)}노르말`농도(N)`=` {용질의`당량수`(Eq)} over {용액의`부피`(L)}라. 산-염기 적정중화 반응은 매우 빠르게 일어나고 또한 위에서 볼 수 있듯이 정량적(H{}^{+} : OH{}^{-} = 1 : 1)으로 일어나기 때문에 이를 이용해서 수용액에 녹아 있는 산이나 염기의 농도를 알아낼 수 있다. 이러한 실험을 산-염기 적정이라고 한다. 적정은 농도를 알고 있는 용액(적정 용액 또는 표준 용액)을 이용하여 농도를 모르는 용액(분석 용액)의 농도를 결정하는 실험으로서, 산-염기 적정에서는 산 또는 염기 용액 중에서 농도를 알고 있는 적정 용액을 뷰렛에 넣고 플라스크에는 분석 용액을 넣은 후 적정 용액을 분석 용액에 천천히 떨어뜨리면서 적정한다.분석 용액에 있는 수소 이온(또는 수산화 이온)의 양과 정확히 같은 양의 수산화 이온(또는 수소 이온)을 포함하는 적정 용액이 가해졌을 때를 당량점이라고 한다. 따라서 플라스트에 담겨있는 분석 용액의 부피가 V{}_{분석}이고, 그 속에 있는 수소 이온(또는 수산화 이온)의 몰농도가 M{}_{분석} 일 때, 적정 용액에 있는 수산화 이온(또는 수소 이온)의 afs 의 관계가 성립한다.당량점이란 산과 염기가 같은 당량끼리 반응하는 지점을 말한다. 당량점은 지시약을 이용하여 알아낼 수 있다. 지시약은 당량점에 도달했을 때 적정 시약과 반응하도록 선택된다. 지시약의 반응은 색깔로 나타내며, 색의 나타남을 적정의 종말점이라고 부른다. 몇몇 지시약들은 처음부터 색을 띠며, 종말점에서 반응하여 다른 색으로 변화하며, 또 다른 지시약은 처음에 무색이고 종말점에서 색깔을 띠는 형태로 변화한다.중화 적정 곡선이란 산 염기 중화 적정에서 가해준 산이나 염기의 부피에 따른 용액의 pH 변화를 나타낸 곡선을 말한다. 중화 적정 곡선은 산-염기의 세기나 농도에 따라 모양이 달라진다.마. 지시약pH 지시약은 용액에 소량 첨가된 할로겐화 화합물로, 그 자체로 약한 산이나 약한 염기를 띤다. 지시약을 사용하면 pH를 측정하고 싶은 용액의 pH를 시각적으로 측정할 수 있도록 한다. 따라서 지시약은 아레니우스 모델에서 수소이온(H{}_{3}O{}^{+})또는 수소이온(H{}^{+})에 대한 화학적 검출기이다. 일반적으로 지시약은 pH에 따라 용액의 색이 변한다.바. % 농도질량 % 농도는 용액 100 g에 녹아 있는 용질의 g 수이다.%농도`=` {용질의`질량(g)} over {용액의`질량(g)} TIMES 1004. 시약 및 기구기구 : 100 mL erlenmeyer flask, 10mL pipette, pipette filler, graduated cylinder, stand, chemical balance, clamp, pincette, pH paper시약Acetic acidChemical formulaCH{}_{3}COOHMolar mass60.052 g·mol{}^{-1}비중1.0446 (25℃)Melting point16.635 ℃Boiling point117.9 ℃Solubility100g/100ml (25℃ 물용해도)pH2.4 (1.0M 용액)유해, 위험문구H226 : 인화성 액체 및 증기H290 : 금속을 부식시킬 수 있음H312 있음phenolphthaleinChemical formulaC{}_{20}H{}_{14}O{}_{4}Molar mass318.32 g·mol{}^{-1}비중1.277 (32℃)Melting point262.5 ℃냄새없음Solubility400 mg/L (room temp)유해, 위험문구H315 : 피부에 자극을 일으킴H319 : 눈에 심한 자극을 일으킴H335 : 호흡기계 자극을 일으킬 수 있음H341 : 유전적인 결함을 일으킬 것으로 의심됨H350 : 암을 일으킬 수 있음H361 : 태아 또는 생식능력에 손상을 일으킬 것으로 의심됨H373 : 장기간 또는 반복노출 되면 신체 중 (...)에 손상을 일으킬 수 있음Sodium hydroxideChemical formulaNaOHMolar mass40 g·mol{}^{-1}비중2.1Melting point1390 ℃Boiling point318 ℃Solubility100g/100ml (20℃(1), 알코올, 글리세롤에 가용(2))pH0.05% 용액 : 120.5% 용액 : 135% 용액 : 14유해, 위험문구H290 : 금속을 부식시킬 수 있음H301 : 삼키면 유독함H312 : 피부와 접촉하면 유해함H314 : 피부에 심한 화상과 눈 손상을 일으킴H318 : 눈에 심한 손상을 일으킴Distilled waterChemical formulaH{}_{2}OMolar mass18.02 g·mol{}^{-1}Densityliquid : 0.9970474 g/ml (25℃)solid : 0.9167 g/ml (0℃)Melting point0℃Boiling point100℃Solubility100g/100mlpH7유해, 위험문구가열시 용기가 폭발할 수 있음용기가 가열, 폭발하여 비산된 물은 피부와 눈에 화상을 입힐 수 있음피해야 할 물질 및 조건에 유의할 것5. 실험방법0) 장치를 설치한다.1) 100 mL 삼각 플라스크의 질량을 측정한다.2) 식초 5.0 mL를 피펫으로 정확하게 취해서 100 mL 삼각 플라스크에 넣고 L burette에 0.5000 M NaOH 표준 용액을 채운다.5) NaOH를 2 mL씩 넣으면서 색 변화를 관찰한다.6) 당량점 부근에서는 한 방울씩 떨어뜨리고 분홍색이 30초 이상 지속되면 당량점이라 여기고, NaOH를 몇 mL 넣었는지 확인하고 pH를 확인한다.7) 당량점 이후로 1mL씩 2-3번 더 넣고 NaOH 부피와 pH를 기록한다.8) 당량점을 결정하고, 식초에서 아세트산 농도(M)와 질량백분율(%)을 계산한다.6. 실험결과넣어준 식초의 부피 : 5.00 mL넣어준 NaOH 용액의 부피 : 10.95 mL비커의 질량 : 66.9010 g비커와 식초의 질량 : 71.8551 g넣어준 식초의 질량 : 4.9541 gNaOH 표준 용액의 농도 : 0.500mol/L당량점까지 넣어 준 NaOH 용액의 평균 부피 : 10.95 mL식초에서 아세트산의 농도 : M{}_{적정}V{}_{적정} = M{}_{분석}V{}_{분석} = 0.5000M × 10.95 mL =chi × 5.00 mLchi = 1.10 M = 1.10 mol/L아세트산의 몰질량 : 60.05 g/mol식초에서 아세트산의 질량 : 식초 5 mL에서의 아세트산의 질량= (아세트산의 몰질량) × (아세트산의 농도) × (식초의 부피)= 60.05 g/mol × 1.10 mol/L × 0.005 L≒ 0.330 g식초에서 아세트산의 % 농도 = (아세트산의 질량) ÷ (식초의 부피) × 100= 6.6 %7. 고찰식용 식초병의 겉에 있는 아세트산의 % 농도는 6~7%라고 나와 있다. 실험에서 구한 % 농도는 6.6%로 식용 식초병 겉에 있는 아세트산의 % 농도의 오차범위 사이에 있다는 것을 알 수 있다. 만약 당량점을 정확하게 맞추지 못해 NaOH가 더 많은 양이 들어가게 되었다면 식초에서 아세트산의 % 농도가 더 높게 기록되었을 것이고, NaOH가 더 적은 양이 들어가게 되었다면 식초에서 아세트산의 % 농도가 더 낮게 기록되었을 것이다.강산을 강염기로 적정하면 당량점에서의 pH는 7이 되고 약 H

자연과학| 2021.01.19| 8페이지| 2,000원| 조회(896)

산염기, 일반화학실험, 산, 적정, 염기, 아세트산, 실험레포트, 산과염기, 당량점, 이..

미리보기

닫기
일반화학실험 산화-환원 적정 평가A+최고예요

화학실험결과보고서1. 실험제목 : 산화-환원 적정2. 실험목적과망가니즈산 이온과 과산화 수소 사이의 반응을 이용하여 과산화 수소를 정량하고 산화-환원 반응을 이해한다.3. 이론적 배경가. 산화-환원 반응수용액에서의 반응은 크게 산-염기 반응, 산화-환원 반응, 침전 반응의 세 가지로 나눌 수 있다. 그 중에서 산화-환원 반응(oxidation-reduction reaction)은 반응물들 사이에 전자를 주고받는 반응을 일컫는다. 이때 전자를 주는 화합물은 산화(oxidation)되었다고 하고, 받는 화합물은 환원(reducion)되었다고 한다. 또한 전자를 주는 화합물은 다른 화합물에 전자를 주어 그것을 환원시켰으므로 환원제(reductnat 또는 reducion agent)라고 하고, 전자를 받은 화합물은 다른 화합물로부터 전자를 빼앗아 그것을 산화시켰으므로 산화제(oxidant 또는 oxidizing agent)라고 한다. 전자를 주는 화합물이 있으면 반드시 받는 화합물이 있어야 하므로 산화와 환원은 항상 동시에 일어난다.나. 산화수산화-환원 반응에서 어떤 화합물이 산화되었는지 환원되었는지는 화합물에 있는 원자들의 산화수(oxidation number) 변화로부터 알 수 있다. 반응에서 어떤 원자의 산화수가 증가하면 산화된 것이고 감소하면 환원된 것이다. 산화수는 화합물에 있는 원자들 사이에 결합을 완전한 이온 결합으로 가정하였을 때의 원자의 알짜 전하수이다. 즉 공유하고 있는 전자를 전기음성도가 큰 원자가 모두 차지하였다고 가정하였을 때의 알짜 전하수이다. 예를 들어 CH{}_{4}에는 C-H 단일 결합이 네 개 있는데 C의 전기음성도가 H보다 크므로 C-H 결합에 있는 두 개의 공유 전자를 C가 모두 가지고 갔다고 가정하면 C는 모두 8개의 최외각 전자를 가지게 되고 따라서 C의 산화수는 ?4(중성의 C는 최외각에 4개의 전자를 가지고 있다.)가 되고 H는 최외각 전자가 없으므로 산화수가 +1(중성의 H는 최외각에 1개의 전자,를 가지고 있다.)이 된다에서 С와 H의 산화수를 결정하면, 규칙 4에 따라 H의 산화수는 +1이 되고 다음으로 규칙 1에 따라 С의 산화수는-4가 된다. 그리고 CO{}_{2}에서는 규칙 3에 따라 O의 산화수는-2가 되고 다음으로 규칙 1에 따라 C의 산화수는 +4가 된다.모든 연소 반응은 산화-환원 반응인데 이는 CH{}_{2}가 연소되어 CO{}_{2}와 H{}_{2}O가 된 경우를 보면 쉽게 생각할 수 있다.CH _{4} (g)`+`2O _{2} (g)`` rarrow`CO _{2} (g)`+2H _{2} O`(g)산화수를 결성하는 규칙에 따라 O{}_{2}에서 O의 산화수는 0이고 H{}_{2}O에서 O의 산화수는 ?2, 그리고 H의 산화수는 +1이 된다. 그러므로 위의 반응식에서 산화수가 변한 원자를 살펴보면 C는-4(CH{}_{4})에서 +4(CO{}_{2})로 산화수가 증가하였고 O는 0(O{}_{2})에서-2(CO{}_{2}, H{}_{2}O)로 산화수가 감소하였다. 따라서 CH4는 산화되었고 O{}_{2}는 환원되었다. 즉 CH{}_{4}는 환원제이고 O{}_{2}는 산화제이다.다. 과망가니즈산 포타슘 용액의 표준화이번 실험에서는 과망가니즈산 포타슘 (KMnO4) 용액을 적정 용액으로 사용하여 과산화수소(H{}_{2}O2{}_{2})의 농도를 결정하려고 한다. 이를 위해 먼저 과망가니즈산 포타슘 수용액을 만들고 이 농도를 정확히 결정해야 하는데 이를 표준화라고 한다. 과망가니즈신 포타슘은 순수한 상태로 얻기 어렵고 소량의 이산화망가니즈(MnO{}_{2})를 포함하고 있으므로 옥살산 소듐(Na{}_{2}C{}_{2}O{}_{4}), 산화 비소(III), 순수한 철, 모어염과 같은 일차 표준 물질을 이용하여 표준화시킨 후 사용해야한다. 과망가니즈산 포타슘은 산성과 염기성 용액에서 모두 사용할 수 있지만 일반적으로 산성 용액에서 자주 사용한다. 과망가니즈산 포타슘과 옥살산 소듐을 물에 녹이면 먼저 이온화된다.KMnO _{4} ` rarrow``K ^{+} (aq)`+Mn의 산화수는 +3에서 +4로 증가하였다. 따라서 MnO{}_{4}^{```-} 는 산화제로 C{}_{2}O{}_{4}^{````2-}는 환원제로 작용하였다. 이번 실험에서는 옥살산 소듐(Na{}_{2}C{}_{2}O{}_{4}) 용액에 과망가니즈산 포타슘(KMnO4) 용액을 떨어뜨리면서 적정한다. 따라서 당량점(종말점)이 지나면 MnO{}_{4}^{```-}의 색(자주색)이 나타나고 이로부터 당량점을 알 수 있다. MnO{}_{4}^{```-}와 C{}_{2}O{}_{4}{}^{2-}는 2:5로 반응하므로 당량점에서5 × KMnO{}_{4}의 몰수= 2 × Na{}_{2}C{}_{2}O{}_{4}의 몰 수이다. 따라서 다음의 관계가 성립한다.5 × M{}_{과망가니즈산`포타슘} V{}_{과망가니즈산```포타슘} = 2 × M{}_{옥살산````소듐} V{}_{옥살산```소듐} (식 6-1)다. 과산화 수소 용액의 정량과망가니즈산 이온(MnO{}_{4}^{````-})과 과산화 수소(H{}_{2}O{}_{2})는 산성 용액에서 다음과 같은 산화-환윈 반응을 일으킨다.2MnO{}_{4} ` ^{-}(aq) + 5H{}_{2}O{}_{2}(aq) + 6H{}^{+}(aq) → 2Mn{}^{2+}(aq) + 5O{}_{2}(g) + 8H{}_{2}O(l)위 반응에서 Mn의 산화수는 +7에서 +2로 감소하였고, O의 산화수는-1(H{}_{2}O{}_{2})에서 0(O{}_{2})으로 증가하였다. 따라서 MnO{}_{4}{}^{-} 는 산화제로, H{}_{2}O{}_{2}는 환원제로 작용하였다. 이번 실험에서는 과산화 수소(H2O2) 용액에 과망가니즈산 포타슘(KMnO{}_{4}) 용액을 떨어뜨리면서 적정한다. 따라서 당량점(종말점)이 지나면 MnO{}_{4}{}^{-} 의 색(자주색)이 나타나고 이로부터 당량점을 알 수 있다. MnO{}_{4}^{```-}와 H{}_{2}O{}_{2}는 2:5로 반응하므로 당량점에서5 × KMnO{}_{4}의 몰수 = 2 × H{}_{ bath, chemical balance, thermometer, magnetic bar, hot plate & stirrer, 갈색시약병, stand, clamp, double burette clamp시약Distilled waterChemical formulaH{}_{2}OMolar mass18.02 g·mol{}^{-1}Densityliquid : 0.9970474 g/ml (25℃)solid : 0.9167 g/ml (0℃)Melting point0℃Boiling point100℃Potassium permanganateChemical formulaKMnO{}_{4}Molar mass158 g·mol{}^{-1}Density2.7 g/cm{}^3Melting point240 ℃Boiling point분해됨.Sodium oxalateChemical formulaNa{}_{2}C{}_{2}O{}_{4}Molar mass134 g/molDensity2.34 g/cm{}^{3}Melting point260 °CBoiling point분해됨.Hydrogen peroxideChemical formulaH{}_{2}O{}_{2}Molar mass34.0147 g/molDensity1.450 g/cm3Melting point?0.43 °CBoiling point150.2 °C(분해됨.)Sulfuric acidChemical formulaH{}_{2}SO{}_{4}Molar mass98.079 g/molDensity1.84 g/cm{}^{3} _{}Melting point10 °CBoiling point337 °C5. 실험방법가. 과망가니즈산 포타슘의 표준화1) 250mL erlenmeyer flask에 마그네틱 바, 옥살산 소듐 용액 10mL, 증류수 60mL, 1 : 1 황산 5mL를 넣는다.2) 장치도와 같이 기구를 설치한다.3) 과망가니즈산 포타슘 용액을 burette에 채운다.4) 75~80℃가 되면 한 방울씩 떨어지도록 적정한다.5) 자주색이 30초이상 지속될 표준화옥살산 소듐의 몰질량 : 134.0 g/mol옥살산 소듐의 질량 : 7.0019 g옥살산 소듐 용액의 부피 : 10mL옥살산 소듐 용액의 농도 = 7.0019 g/L ÷ 134.0 g/mol = 0.05225 mol/L당량점까지 넣어준 과망가니즈산 포타슘 표준 용액의 부피(mL)1회 : 9.60 mL2회 : 10.50 mL평균 부피 : 10.05 mL과망가니즈산 포타슘 표준 용액의 농도 :2 × 0.010 mL × 0.05225mol/L = 5 × 0.01005mL ×xx = 0.021mol/L나. 과산화 수소 용액의 정량3% 과산화 수소 용액의 부피 : 10mL당량점까지 넣어준 과망가니즈산 포타슘 표준 용액의 부피 = 12.25mL3% 과산화 수소 용액의 농도 :{0.01225L` TIMES`0.021`mol/L` TIMES`5` TIMES`100mL} over {2` TIMES`5mL} ` TIMES` {1} over {0.010L}= 1mol/L과산화수소의 몰질량 : 34.014 g/mol3% 과산화 수소 용액의 밀도 : 1.01g/mL3% 과산화 수소 용액의 % 농도 : 3% 과산화수소 용액의 몰농도에서 1L에 1mol의 양이 있는 것으로 계산되었으므로 1L에는 과산화수소 34.014g이 있는 것이다. 1L는 1000mL이고, 1000mL는 3% 과산화 수소 용액의 밀도값인 1.01을 곱해주었을 때 1010g이 나오게 되므로 과산화수소 용액은 1010g에 34.014만큼 들어있는 것이다. 이를 100g으로 환산하면{34.014`g} over {1010g} `=` {x`g} over {100g}x#= 3.37%농도는 용액 100g당 용질의 g 수로 나타낼 수 있으므로 3% 과산화수소 용액의 % 농도는 3.37%이다.7. 고찰주어진 과산화 수소 용액의 % 농도와 실험에서 구한 % 농도 사이의 차이를 비교하였을 때 실험에서 구한 % 농도가 더 신뢰도가 있다고 생각한다. 왜냐하면 과산화수소 용액은 기본적으로 방치해두거나 약간의 충격에도 H{}_{2}O와되면 O

자연과학| 2021.01.19| 8페이지| 2,000원| 조회(515)

산화환원, 산화, 일반화학실험, 실험레포트, 환원, 과산화수소, 이홍인, 과망가니즈산, 옥살산소듐

미리보기

닫기
일반화학실험 크로마토그래피를 이용한 물감의 색소 분리

화학실험결과보고서1. 실험제목 : 크로마토그래피를 이용한 물감의 색소 분리2. 실험목적크로마토그래피를 이용하여 혼합물을 분리하는 방법과 그 원리를 이해한다.3. 이론적 배경가. 크로마토그래피크로마토그래피(chromatography)는 물리적 분리의 방법의 하나로서, 고체인 정지상(고정상, stationary phase)과 액체 또는 기체인 이동상(mobile phase)을 이용하여 분리한다. 혼합물에 있는 각 성분이 두 상과 친화력이 다르면 크로마토그래피를 통과할 때 다른 속도로 이동하게 되어 분리가 일어난다.종이 크로마토그래피(paper chromatography)는 가장 간단한 크로마토그래피로서 거름종이 같은 다공성 종이를 길게 잘라 고정상으로 사용한다. 잉크를 종이의 아랫부분에 살짝 바른 후, 종이의 끝을 액체에 담가놓으면 액체가 종이를 따라 올라가면서 발라 놓은 잉크도 따라 올라가게 된다. 잉크의 성분 중에서 정지상인 종이와 친화력이 약한 성분은 액체를 따라 빠르게 올라가고, 친화력이 큰 성분은 천천히 올라가게 되어 분리가 일어난다.크로마토그래피는 분류하는 기준에 따라 여러 가지 종류로 나뉜다. 정지상을 어떻게 설치하는가 하는 물리적 방법을 기준으로 하면 관 크로마토그래피(column chromatography)와 평면 크로마토그래피(planner chromatography )로 나눌 수 있다. 관 크로마토그래피에서는 정지상이 좁은 관에 고정되어 있다. 평면 크로마토그래피에서는 정지상을 유리판이나 다공성 종이에 도포하여 사용하는데, 이동상은 모세관 현상이나 중력의 영향을 받아 정지상을 통과하며 이때 분리가 일어난다. 평면 크로마토그래피에는 종이 크로마토그래피와 얇은층 크로마토그래피(thin layer chromatography, TLC) 등이 있다.이동상의 종류에 따라 크로마토글피를 분류하기도 하는데 여기에는 이동상이 기체인 기체 크로마토그래피(gas chromatography, GC)와 액체인 액체 크로마토그래피(liquid chromatography다. 종이 크로마토그래피는 액체 크로마토그래피의 일종이다.혼합물이 분리되는 메커니즘, 즉 정지상과 혼합물의 성분 사이에 일어나는 상호 작용에 따라 크로마토그래피의 종류를 나누기도 한다. 여기에는 흡착 크로마토그래피(adsorption chromatography), 분배 크로마토그래피(partition chromatography), 이온 교환 크로마토그래피(ion exchanage chromatography) 등이 있다. 종이 크로마토그래피는 흡착 크로마토그래피에 속한다.나. 얇은층 크로마토그래피얇은층 크로마토그래피는 유리, 플라스틱, 금속, 알루미늄 호일 등의 표면에 실리카젤, 산화 알루미늄, 셀룰로스 분말 등을 얇게 입혀 정지상으로 사용하는 크로마토그래피로, 이동상은 모세관 작용이나 중력 또는 전위차에 의하여 이동한다. 얇은층 크로마토그래피는 같은 종류의 크로마토그래피인 종이 크로마토그래피보다 더 빠르게 혼합물을 분리하고, 더 좋은 분해능과 감도를 가진다. 또한 사용이 간편하고 시간이 적게 걸리기 때문에 화학 반응을 관찰하고 생성물을 정성 분석하는 데 많이 이용되고 있다.이번 실험에서는 얇은 유리판에 실리카젤을 도포한 얇은층 크로마토그래피판(TLC판)을 이용하여 여러 색소가 섞여 있는 물감에서 각 색소를 분리하고자 한다. 실험은 전개제(단일 또는 혼합 용매)가 담긴 용기에 시료를 살짝 묻힌 TLC판을 수직으로 세워 준비한다.(이때 시료가 전개제에 닫거나 잠기면 안 된다.) 이동상인 전개제는 모세관 현상에 의해 TLC판을 따라 올라가게 되고 전개제가 시료의 위치에 도달하면 시료가 전개제에 녹아, 전개제를 따라 올라간다. 고정상인 실리카젤은 표면에 하이드록시기(-OH)를 가지고 있어서 큰 극성(polarity)을 띤다. 혼합물 시료의 각 성분이 가지고 있는 극성이 서로 차이가 나면, 큰 극성을 가지고 있는 성분은 실리카젤 표면과의 인력 때문에 더디게 이동하고 작은 극성을 가지고 있는 성분은 상대적으로 전개제를 따라 빠르게 이동한다. 이런 성질을 이용하여 혼합물을기 위해서는, 실험을 할 때, 예상되는 순물질 시료들과 미지의 혼합시료를 가로로 간격을 두어 TLC판에 찍은 후 결과를 비교하면 된다. 전개되어 올라간 순물질 시료의 높이와 혼합 시료에서 분리되어 올라간 어떤 성분의 높이가 같으면 둘은 같은 물질로 예상할 수 있다. 같은 TLC판을 사용할 수 없을 경우에는 시료 시료 이외의 다른 조건은 동일하게 하여 실험을 한 후 머무름 지수(R _{f}, retention facto r, 혹은 지연 지수라고도 한다.)를 비교하면 된다. 머무름 지수는 용매 이동 거리ㅔ 대한 시료 이동 거리의 상대적인 비율로 그 값은 0에서 1 사이이다. 일반적으로 머무름 지수는 소수점 둘째 자리까지 표현한다.R _{f`} = {d _{R}} over {d _{M}} = {시료가`출발선에서부터`이동한`거리} over {전개제(용매)가`출발선에서부터`이동한`거리}4. 시약 및 기구기구 : TLC plate, Chamber, Ruler, Pencil, Micro tube, Capillary tube, Kimtech, Tweezer, pasteur pipette, rubber시약1. 색소2. MethanolChemical formulaCH{}_{3}OHMolar mass32.04 g·mol{}^{-1}비중0.79Melting point-98 ℃Boiling point65 ℃Solubility100g/100ml (20℃ 물용해도)냄새100ppm유해, 위험문구H225 : 고인화성 액체 및 증기H301 : 삼키면 유독함H311 : 피부와 접촉하면 유독함H319 : 눈에 심한 자극을 일으킴H331 : 흡입하면 유독함H351 : 암을 일으킬 것으로 의심됨H360 : 태아 또는 생식능력에 손상을 일으킬 수 있음H370 : 신체 중 중추신경, 시신경에 손상을 일으킴3. ChloroformChemical formulaCHCl{}_{3}Molar mass119.38 g·mol{}^{-1}비중1.48Melting point-64 ℃Boiling point62 ℃Sol 삼키면 유해함H315 : 피부에 자극을 일으킴H319 : 눈에 심한 자극을 일으킴H336 : 졸음 또는 현기증을 일으킬 수 있음H351 : 암을 일으킬 것으로 의심됨H361 : 태아 또는 생식능력에 손상을 일으킬 것으로 의심됨H373 : 장기간 또는 반복노출 되면 신체 중 (...)에 손상을 일으킬 수 있음H420 : 대기 상층부의 오존층을 파괴하여 공공의 건강 및 환경에 유해함5. 실험방법1) TLC plate의 아래 1cm 쯤에 끝이 둥근 연필을 이용하여 starting line을 긋는다. (세게 그으면 silica gel이 파일 수 있으므로 주의한다.)2) 마찬가지 방법으로 위에서 0.5cm쯤에 top line을 긋는다.3) Methanol에 녹인 세 가지 시료와 co-spot을 TLC plate의 starting line의 약간 위쪽에 일정한 간격으로 spotting한다.4) Spot을 완전히 말린 후 tweezer를 이용해 top line 위쪽을 잡고 eluent가 들어있는 chamber에 넣고 뚜껑을 닫는다. (이때 TLC plate를 수직으로 넣어야 하며, eluent의 level은 starting line보다 낮아야 한다.)5) Eluent가 top line까지 올라가면 TLC plate를 꺼내어 kimtech위에서 말리고R _{f}값을 측정한다.6) 조성이 다른 eluent를 사용하여 동일한 방법으로 두 번 더 실험한다.7) 세 가지 eluents 중 가장 분리가 잘 된 eluent를 사용하여 미지시료를 분리하여 성분을 규명한다. (사용했던 eluent를 버리고, chamber를 해당 eluent로 2번 이상 washing한 후 사용한다.)6. 실험결과1) 관찰결과Eluent (Chloroform : MeOH)1 : 12 : 33 : 2빨간색 물감3.881.183.75노란색 물감3.800.493.92파란색 물감4.052.003.692) 머무름 지수(R _{f})Eluent (Chloroform : MeOH)1 : 12 : 33 : 2빨간색 물.43 = 0.88파란색 물감4.05÷4.85 = 0.842.00÷5.03 = 0.403.69÷4.43 = 0.833) 가장 적절한 eluent와 해당 eluent에서 혼합 시료의R _{f}값가장 적절한 eluent는 1 : 1 비율의 eluent로 설정했고, 혼합시료는 붉은색과 푸른색으로 분리되었다. 실험에 사용된 혼합시료의R _{f}값은파란색 물감은 3.75 ÷ 4.45 = 0.84 이었으며, 빨간색 물감은 = 3.50 ÷ 4.45 = 0.78이었다.7. 고찰1) 각 색소가 가지고 있는 극성의 차이를 살펴보았을 때 용매의 비율을 3 : 2(Chloroform : MeOH)로 설정한 것을 제외한 두 용매에서는 노란색 물감이 가장 적게 올라갔다. 이는 노란색 물감의 극성이 커서 TLC와의 상호작용이 많이 일어났다고 볼 수 있다. 그 다음으로 적게 올라간 물감은 빨간색 물감이었으며, 극성이 가장 작은 물감은 파란색 물감이었다. 하지만 오히려 용매의 비율을 3 : 2로 설정한 경우에는 노란색 물감의 극성이 가장 작게 나왔으며, 그 다음이 빨간색, 그리고 파란색 물감의 극성이 가장 크게 나타났다.2) 실험에서 chamber의 뚜껑을 닫지 않으면 전개용매가 증발되는데, 본 실험에서 전개용매는 2가지의 혼합용액을 사용하였다. 이 두 용액은 증발의 정도가 다르기 때문에 증발되게 뚜껑을 열어두면 혼합용매의 비율이 바뀌게 되며, 이러한 변화는 전개용매 극성을 변화시킨다. 그렇기에 효율적인 분리가 일어나지 않게 되며, 어떤 조건에서 분리가 일어났는지 판단할 수 없어진다.3) TLC plate를 수직으로 놓지 않으면 전개용매가 한 모서리로만 빠르게 용매가 올라와 각 물감의 전개속도를 제대로 알 수 없게 되며, 한 부분의 물감만 빠르게 전개되면 정확한 실험결과를 얻을 수 없다.4) Co ?spot을 찍는 이유는 co-spot에 합쳐진 물질들과 각각 spot을 찍은 다른 세 물감의 전개속도가 유사한지를 알아보는데 필요하다. 또는 세 물감이 섞였을 때 반응이 어떻게 변화하는지를 알아문이다.

자연과학| 2021.01.19| 7페이지| 1,500원| 조회(1,835)

크로마토그래피, 일반화학실험, 실험레포트, 물감, 색소분리, 이홍인, 머무름지수, T..

미리보기

닫기
생명과학실험 생체분자의 정성분석

생물실험결과보고서실험 3. 생체분자의 정성분석Ⅰ. 서론1. 실험목적생물체를 구성하는 주요 생체분자의 종류에 대해 이해하고, 정성분석을 통해 미 지의 시료에 반응하는 생체분자가 포함 되었는지 여부를 판별한다.2. 이론적 배경가. 생체분자생체분자(biomolecules)란 살아있는 유기체에 의해 생산되는 저분자(지질, 당류, 1차 대사산물, 2차 대사산물 등) 및 고분자(단백질, 다당류, 핵산 등)를 포함한 유기 분자(organic molecule)들을 총칭한다. 생체분자는 주로 탄소, 수소, 질소, 산소로 구성되어 있으며, 인과 황은 이들 원소보다 조금 더 적은 비중으로 구성되어 있다. 다른 원소들도 포함되나 이들의 양은 탄소보다는 훨씬 적은 양이다.1) 탄수화물탄수화물은 탄소(C), 수소(H) 및 산소(O)원자로 구성된 생체분자이며, 생물체에서 많은 역할을 한다. polysaccharides는 에너지의 저장 및 구조 구성역할을 한다. 5탄소 monosaccharide ribose는 coenzymes(ATP, FAD 와 NADH)와 RNA의 골격의 중요한 구성요소이다. saccharides와 이에서 파생된 물질들은 면역계의 주요 역할을 담당하는 많은 다른 중요한 생체분자들을 포함한다.2) 단백질단백질은 하나 이상의 긴 사슬로 구성된 거대한 생체분자이다. 단백질은 물질 대사반응, DNA 복제, 자극에 대한 반응, 한 장소에서 다른 장소로 분자를 운반하는 것을 포함해 유기체 내에서 광범위한 기능을 수행한다. 단백질은 주로 유전자의 뉴클레오타이드 배열에 의해 결정되는 아미노산의 배열에 따라 구조 형성에 차이가 생기고, 그것이 단백질의 역할을 결정하는 특정한 3차원 구조로 접히게 된다. 다당류와 핵산과 같은 다른 생물학적 고분자들과 마찬가지로 단백질은 유기체의 필수적인 부분이며 세포 안의 사실상 모든 과정에 참여한다. 많은 단백질은 생화학적 반응을 유발하는 효소이며, 신진대사에 필수적이다. 단백질은 근육에 활성제와 마이오신 등과 같이 구조적이거나 기계적인 기능을 가지고능이 포함된다. fats, waxes, sterlos, fat-soluble vitamins(비타민 A,D,E,K 등)등이 생체 내에 존재하는 자연적으로 발생하는 지질이다. 지질은 나노기술 뿐만 아니라 화장품 산업과 식품 산업에도 적용되고 있다.4) 핵산핵산은 생물 고분자, 또는 생명체의 모든 형태에 필수적인 생체분자이다. 이는 5탄당, 인산기, 염기로 이루어져 있다. 5탄당이 ribose인 경우에는 중합체는 RNA이고, 5탄당이 deoxyribose인 경우에는 중합체는 DNA이다. 핵산은 모든 생체분자 중 가장 중요한데, 이는 모든 살아있는 세포의 핵에서 생성되어 암호화, 그리고 정보 저장기능을 하게 된다. 이곳에 담긴 정보로 인해 생물체를 구성한다.나. 생체분자의 분석방법1) 정성분석정성분석은 물질을 구성하고 있는 화학종(주로 이온)이 가지는 특유한 반응 및 물리적 성질을 이용하여 물질을 검출 및 확인하는 방법이다. 건식분석법과 습식분석법으로 크게 나눌 수 있는데, 건식분석법은 용액을 사용하지 않고 고체 시약만을 사용하는 분석방법이며, 습식분석법은 시료 및 시약을 수용액으로 만들어 분석하는 방법이다. 불꽃반응을 이용한 불꽃 광도 분석, 크로마토그래피 등도 정성분석에 포함된다.2) 정량분석일반적으로 정성분석에 의해 물질을 구성하고 있는 성분을 알아낸 후 시행되는 분석법이다. 이는 물리화학적인 기계·기구를 사용하여 시행하는 기기분석과, 화학반응을 이용하여 성분의 양을 결정하는 화학분석으로 나누어진다. 주요한 방법으로는 폴라로그래피, 광흡수분석법, 질량분석법, 기체크로마ㅗ그래피와 같은 방법이 사용되고 있다.다. 생체분자의 정성분석법1) 베네딕트 반응(Benedict’s reaction)베네딕트 반응에 사용되는 베네딕트 시약(Benedict’s reagent)은 미국의 화학자 스탠리 로시터 베네틱의 이름을 딴 화학 시약이다. sodium carbonate, sodium citrate, and copper(Ⅱ) sulfate pentahydrate 가 복잡하게 섞여 결합을 감지하는 데 사용되는 화학 실험이다. 펩타이드가 있는 상태에서 구리(Ⅱ)이온은 알칼리 용액 내의 염화물-색깔 조직 복합물을 형성한다. 뷰렛 반응은 펩타이드 결합이 펩타이드 내의 아미노산의 수에 따라 반응의 색 변화를 뚜렷이 볼 수 있기 때문에 단백질의 농도를 평가하는 데 사용될 수 있다. 이름은 biuret 반응이지만 시약이 실제로 biuret((H{}_{2}N-CO-){}_{2}NH)을 포함하지는 않는다.3) 아이오딘 반응(The iodine test)아이오딘 반응은 녹말의 유무를 알아보는 데 사용된다. 세 개의 아이오딘 이온이 녹말 분자 사이에서 복합물을 형성함에 따라 강한 블루-블랙 색상을 띄게 되면서 육안으로 반응을 관찰할 수 있게 한다.Ⅱ. 재료 및 방법1. 실험재료water bath, test tube, 온도계, pasteur pipette, rack, Distilled water, 1% sucrose 용액, 1% glucose 용액, 1% starch 용액, benedict 용액, 요오드 용액, 3% skim milk, 1M glycine 용액, 10% NaOH 용액, 1% CuSO{}_{4} 용액2. 실험방법가. 베네딕트 반응1) test tube에 물과 흰색, 파랑, 빨강으로 labeling된 용액을 각각 1ml씩 넣는다.2) 각각의 test tube에 베네딕트 용액을 pasteur pipette을 이용하여 4방울씩 떨어뜨린다.3) tube의 용액을 흔들어서 섞어준다.4) 시험관을 중탕(70℃)으로 가열한다.5) 가열 후 test tube에 들어있는 용액의 변화를 관찰한다.나. 아이오딘 반응1) test tube에 물, 흰색, 파랑, 빨강으로 labeling 된 용액을 각각 1ml씩 넣는다.2) 각각의 test tube에 요오드 용액을 pasteur pipette을 이용하여 3방울씩 넣 는다.3) tube의 용액을 흔들어서 섞어준 후 test tube에 들어있는 용액의 변화를 관찰한다.다. 뷰렛 반응1) test tube에 물과 노랑, 시험관을 흔들어 잘 섞어준다.4) test tube에 들어있는 용액의 변화를 관찰한다.Ⅲ. 실험결과1. 베네딕트 반응물파란색흰색빨간색반응 유무XOXX물의 경우에는 대조군으로 반응하지 않는 것을 볼 수 있다. 파란색 라벨의 경우에는 베네딕트 반응이 확실하게 일어나 주황색으로 용액의 색이 변한 것을 볼 수 있다. 흰색의 경우 대조군보다 민트빛에 가까웠다. 빨간색 라벨의 경우에는 약간 노르스름한 푸른빛을 띈다.2. 아이오딘 반응물파란색빨간색흰색반응 유무XXXO물의 경우에는 대조군이므로 반응하지 않는 것을 볼 수 있다. 파란색 라벨의 용액은 대조군과 빛깔이 같은 것으로 보아 반응이 일어나지 않았음을 알 수 있다. 빨간색 라벨의 용액 또한 대조군과 빛깔이 같은 것으로 보아 반응이 일어나지 않았음을 알 수 있다. 흰색 라벨의 용액은 고동색의 가까운 빛으로 변화한 것으로 보아 요오드 반응이 일어났음을 알 수 있다.3. 뷰렛 반응물노란색초록색반응 유무X△O물의 경우 대조군이므로 반응하지 않은 것을 볼 수 있다. 노란색 라벨의 경우에는 대조군보다 더 진한 파란색을 띈다. 또한 초록색 라벨의 경우에는 완전히 보라색을 띤다.Ⅳ. 결론 및 고찰가. 베네딕트 반응과 아이오딘 반응의 결과를 종합했을 때 베네딕트 반응에서 반응이 뚜렷하게 보인 파란색 라벨은 glucose임을 알 수 있다. 베네딕트 반응은 주로 환원당과 만났을 때 반응하는데, 위에 제시된 sucrose, glucose, starch 중 환원당에는 glucose만 해당되기 때문이다. 아이오딘 반응에서 반응이 뚜렷하게 보인 흰색 라벨은 starch임을 알 수 있다. starch의 경우 분자구조를 세밀하게 들여다보면 동그랗게 말린 모양을 하고 있는데, 그 가운데 비어있는 부분에 I{}_{3}{}^{-}가 들어가면서 반응하기 전보다 진한 색을 띠게 된다. 다른 분자의 경우에는 분자 가운데 비어있는 공간이 없어 I{}_{3}{}^{-}가 침투할 공간이 없기에 반응이 일어나지 않는다. 이 결과를 모두 종합했을 때 파란색 라벨은 g의 반응을 보였을 것이라고 추정된다.나. 뷰렛 반응에서 뚜렷한 반응을 보인 초록색 라벨은 3% skim milk이다. 뷰렛 반응은 단백질에 포함된 질소와 용액이 반응하면서 보라색을 띠게 되는데, skim milk의 경우 단백질 분자 사이에 많은 질소가 포함되어 있어 뚜렷한 변화를 보인다. 노란색 라벨은 1M glycine인데 아미노산에도 질소가 포함되어 있지만, 단백질만큼 치밀하게 질소분자가 모여있지 않기에 약간의 변화를 나타내어 대조군보다 푸른색을 띠는 것이다.다. 환원당은 환원력을 나타내는 당으로, 단당류는 전부 환원당에 해당된다. 이당류 중에서 sucrose는 단당류인 포도당과 과당이 결합했지만 1개의 글리코시드 결합의 형성에 양측의 당의 관능기가 관여하기 때문에 환원력을 나타내지 않는다.라. 다당류는 단당류 세 개 이상이 글리코시드 결합을 통해 큰 분자를 만들고 있는 당류를 통틀어 일컫는 말이다. 분자량은 수천에서 100만을 넘는 것까지 있으며. 다당류는 생물계에서 널리 존재하고 종류도 다양하다. 일반적으로 생물체의 구성성분으로 사용되거나 에너지 저장체로 존재한다. 셀룰로스는 식물의 구성성분으로 주로 사용되며, 녹말은 식물의 에너지 저장체, 글리코겐은 동물의 에너지 저장체로 사용된다. 또한 다당류는 단백질이나 지질과 결합하여 생물학적으로 특이한 성질의 발현에 관여하는 일이 많다. 예를 들면, 세포 표면의 어떤 특수한 구조를 이루어 세포 표면의 특성에 관여하기도 한다.Ⅴ. 참고문헌1) 생명과학실험서(2018). p. 272) Maton A, Hopkins J, McLaughlin CW, Johnson S, Warner MQ, LaHart D, Wright JD (1993). Human Biology and Health. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall. pp. 52?59.3) Wikipedia, the free encyclopedia(2018). protein.4) McNaught, A. D.; Wilkinsons.

자연과학| 2021.01.19| 8페이지| 1,500원| 조회(254)

정성분석, 베네딕트, 환원당, 생체분자, 다당류, 뷰렛, 생명과학실험, 아이오딘

미리보기

닫기