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몰질량 측정-예비,결과

1. 실험제목몰질량 측정2. 실험날짜2018년3. 실험목적이상기체 상태 방정식을 이용해서 쉽게 증발하는 기체의 물질량을 결정한다.4. 이론원자나 분자는 매우 작은 입자이기 때문에 질량을 직접 측정하는 것은 매우 어렵다.그래서 원자나 분자의 질량을 나타내기 위해서 상대적인 방법을 사용한다. 즉, 질량수12인 탄소의 원자 물질량을 12라고 정의하고, 이 동위원소 12 g에 들어있는 탄소 원자의 수를 아보가드로 수(6.022×10²³)라고 하며, 아보가드로 수만큼의 원자 또는 분자를 1몰에 해당하는 분자의 질량을 탄소 원자 1몰의 질량과 비교하여 결정한다.분자의 물질량을 측정하는 방법은 여러 가지가 있다. 그 중에서도 가장 간단하게 몰질량을 측정하는 방법은 기체의 상태 방정식을 이용하는 것이다. 대부분의 기체는 상온, 상압에서 이상기체 상태 방정식을 어느 정도 만족하기 때문에 기체의 부피, 온도, 압력과 함께 용기를 가득 채우는 데에 필요한 물질의 질량 W를 측정하면 이상기체 상태 방정식으로부터 몰질량 M을 계산할 수 있다.M= {WRT} over {pV}이 실험에서는 액체를 가열해서 일정한 부피를 가진 플라스크의 내부를 기체로 채운다음에 플라스크를 다시 냉각시켜 액체로 만든 다음에 질량을 측정하는 방법을 사용한다. 정밀한 측정을 위해서는 피크노미터(pycnometer)라고 하는 특별하게 만든 작은 플라스크를 사용하지만 이 실험에서는 100 mL 둥근 플라스크 또는 삼각 플라스크를 사용한다.5. 실험 기구 및 시약A. 실험기구100 mL 둥근 바닥 플라스크 또는 삼각 플라스크500 mL 비커10 mL 눈금 피펫바늘온도계가열기스탠드, 클램프, 링 또는 삼각대(링 대신에 삼각대를 사용하면 더 안전하며, hot plate를 사용하면 링이나 삼각대를 사용하지 않아도 된다.)쇠그물망화학 저울알루미늄박종이수건50 mL 눈금 실린더면장갑B. 시약CH3COOCH(CH3)2(CH3)2CHOHCH3COOC2H5위 3개의 시료 중 하나 또는 둘을 골라서 사용한다.6. 실험 방법1) 깨끗하게 씻어서 말린 100 mL 둥근 바닥 플라스크에 알루미늄박으로 뚜껑을 만들어 씌 우고, 바늘로 작은 구멍을 뚫는다. 구멍의 크기는 작을수록 좋다.2) 뚜껑을 덮은 플라스크의 무게를 화학 저울을 사용해서 정화하게 측정한다.3) 플라스크에 약 3 mL 액체 시료를 넣고 뚜껑을 다시 막고 스탠드에 고정시킨다.4) 500 mL 비커에 물을 절반 정도 채우고 끓을 때까지 가열한다.5) 플라스크를 비커의 바닥에 닿지 않을 정도로 물 속에 깊이 넣는다.6) 끓는 물의 온도와 대기압을 측정하고, 플라스크 속의 액체가 모두 기화할 때까지 기다린 다. 플라스크를 비커에서 꺼내면 안 된다. 뚜껑에 뚫린 구멍을 옆에서 자세히 관찰하면 빛의 산란 때문에 기체가 새어 나오는 것을 관찰 할 수 있다. (휴대용 전지를 사용하면 좋다.)7) 플라스크의 액체가 모두 기화하면 잠시 기다린 후에 플라스크를 끓는 물에서 꺼내 식힌 다. 플라스크는 매우 뜨거우므로 손으로 만지지 말고 면장갑을 끼고 꺼낸다.8) 플라스크 바깥에 묻어 있는 물기를 종이수건을 사용해서 완전히 닦아낸다.9) 바깥을 완전히 말린 플라스크와 뚜껑의 무게를 다시 측정한다.10) 플라스크를 깨끗하게 씻은 후에 증류수를 가득 채우고, 눈금 실린더를 사용해서 증류수 의 부피를 측정하고 이 값을 이용해서 플라스크의 부피를 계산한다.11) 시간이 허용되면 위의 실험을 한 번 더 반복한다.7. 참고(1) 몰질량어떤 물질에서 1 mol의 질량. SI 단위는 kg mol-1이다.출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=605246&cid=50314&categoryId=50314[네이버 지식백과] 몰질량 (두산백과)(2018/01/08 검색키워드 : 몰질량)(2) 이상기체이상기체법칙을 따르는 기체로 구성분자들이 모두 동일하며 분자의 부피가 0이고, 분자간 상호작용이 없는 가상적인 기체이다. 실제의 기체들은 충분히 낮은 압력과 높은 온도에서 이상기체와 거의 유사한 성질을 나타낸다.이상기체는 임의 온도와 압력 아래에서 다음 가정들로부터 유도되는 관계를 따른다.1. 어떤 한 기체는 많은 동일한 분자들로 구성된다. '많다'라는 표현은 개개의 분자들의 경로를 추적할 수 없다는 것을 의미한다.2. 분자들은 뉴턴의 운동법칙을 따른다.3. 분자 자체만의 총 부피는 기체 전체가 차지하는 부피 중에서 무시할 수 있을 만큼 작은 부분이다. 즉, 분자 자체의 부피는 무시한다.4. 모든 분자의 운동은 무작위적(random)이다. 즉, 각각의 분자들은 각각의 운동방향과 속력을 가지고 운동한다.5. 분자들은 서로 상호작용하지 않으며, 분자와 용기 벽면의 충돌은 완전탄성충돌이라 가정한다.출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1134807&cid=40942&categoryId=32251[네이버 지식백과] 이상기체 [ideal gas, 理想氣體] (두산백과)(2018/01/08 검색키워드 : 이상기체)(3) 이상기체 상태방정식이상기체 상태방정식이란 이러한 기체의 상태량들 간의 상관 관계를 기술하는 방정식이다. 압력, 부피, 온도를 각각 P, V, T라고 할 때 PV=nRT로 나타나며 이 때 n은 기체의 몰수이고, R은 기체 상수를 의미하며 8.3143 m3·Pa·K-1·mol-1의 값을 가진다.? 보일의 법칙 : 온도가 일정하면 압력과 부피는 반비례한다.? 샤를의 법칙 : 압력이 일정하면 부피는 온도에 비례한다.출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1185555&cid=40942&categoryId=32252[네이버 지식백과] 이상기체상태방정식 (두산백과)(2018/01/08 검색키워드 : 이상기체 상태방정식)8. 실험 결과(1) 플라스크와 알루미늄 뚜껑의 처음 무게 : 68.53g(2) 식힌 플라스크와 뚜껑의 무게 : 68.67g(3) 응축된 시료의 무게 : 0.14g(4) 끓는 물의 온도 : 57℃(5) 대기압 : 1 atm(6) 플라스크의 부피 : 147mL(7) 액체 시료의 몰질량 : 54.32g/molPV = nRT → 1×0.147=x×0.082×(57+273)오차율 :{58.08-54.32} over {58.08} TIMES 100= 6.47%9. 토의-이상기체 조건이상기체는 임의 온도와 압력 아래에서 다음 가정들로부터 유도되는 관계를 따른다.1. 어떤 한 기체는 많은 동일한 분자들로 구성된다.

자연과학| 2018.04.16| 4페이지| 1,000원| 조회(263)

일반화학실험, 화학, 몰질량 측정, 가천대

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재결정-예비,결과

1. 실험제목재결정2. 실험날짜2018년3. 실험목적산-염기 성질을 이용해서 용해도가 비슷한 두 물질을 분리하고 정제한다.4. 이론자연에서 분리되거나 실험으로 합성된 물질에는 대부분의 경우에 원하지 않은 불순물이 포함되어 있다. 이런 혼합물에서 원하는 물질을 순수한 상태로 분리시키는 것은 화학실험에서 아주 중요한 과정이다. 고체의 경우에 원하는 물질과 불순물의 용해도가 상당히 다르면 적당히 따듯한 용매에 혼합물을 녹인 다음에 순수한 물질을 재결정할 수 있다. 이 밖에도 추출(실험 7), 크로마토그래피(실험 8), 그리고 액체 혼합물의 경우에 사용하는 증류(실험 9)도 많이 사용되는 분리 방법이다.재결정은 온도에 따라 용해도가 다른 점을 이용하는 방법이다. 대부분의 경우에 화합물이 용매에 녹는 용해 과정은 흡열 과정이기 때문에 온도가 높아질수록 용해도가 커지지만, 반대의 경향을 보이는 경우도 있다. 예를 들어서 아세트산 나트륨을 물에 녹이는 경우에는 열이 발생하는 발열 과정이기 때문에 아세트산 나트륨의 용해도는 온도가 높을수록 작아진다.주어진 온도에서 어떤 물질이 용매에 더 이상 녹지 않을 때까지 녹인 용액을 포화 용액이라고 하고, 용매 100g에 녹을 수 있는 용질의 양을 용해도라고 한다. 주어진 용질이 어??? 용매에 잘 녹는가를 결정할 수 있는 일반적인 법칙은 없다. 그러나 흔히 극성 용질은 극성 용매에 잘 목고, 비극성 용질은 비극성 용매에 잘 녹는다고 알려져 있다.혼합물을 뜨거운 용매에 녹인 후에 다시 식히면 대부분의 경우 용해도가 줄어들어 용해도 이상으로 녹아있던 용질은 침전물로 떨어지게 된다. 만일 불순물의 양이 적고, 우리가 관심을 가지고 있는 물질이 충분히 포함되어 있는 경우 용해도에 의한 침전물은 불순물이 포함되지 않은 순수한 물질이 된다. 그러므로 재결정 방법을 이용하여 불순물을 제거할 경우 불순물의 용해도는 크고 원하는 물질의 용해도는 비교적 작게 하는 용매를 선택하는 것이 바람직하다. 또한 온도가 높을 때와 낮을 때의 용해도 차이는 회수할 수 있는 물질의 양을 결정하기 때문에 온도에 따른 용해도의 차이가 큰 용매일수록 더 바람직하다.그러나 이와 같은 정보를 실험 전에 미리 아는 것이 쉽지 않다. 그러한 경우, 적은 양의 용매를 사용하여 높은 온도로 포화 용액을 만든 후 충분히 낮은 온도까지 냉각시켜 재결정하는 일반적인 방법을 사용한다. 그러나 지나치게 적은 양의 용매를 사용하거나 너무 낮은 온도로 냉각시키게 되면 불순물도 함께 침전으로 떨어지게 되어서 순수한 물질을 분리하지 못하게 될 수도 있다.고체 물질은 정해진 온도에서 녹아 액체가 된다.l 순수한 고체의 경우에는 고체가 녹는 동안에 온도가 거의 변화하지 않아서 녹는 온도의 범위가 매우 좁지만, 불순물로 오염된 경우 순수 물질보다 낮은 온도에서 녹기 시작하여 혼합물이 녹으면서 온도가 계속 올라가서 고체 혼합물이 녹는 온도의 범위가 상당히 넓어지게 된다. 따라서 고체 사료가 녹기 시작해서 완전히 녹을 때까지의 온도 범위를 측정하면 고체 시료의 순도를 쉽게 알아낼 수 있다. 한편 혼합물 시료에는 용매에 거의 녹지 않는 불순물이 섞여있을 수도 있다. 이런 경우에는 용매에 녹는 부분만 녹이고 녹지 않는 불순물은 걸러낸 다음에 재결정하는 방법을 사용할 수 있다.그러나 뜨거운 용액을 식힐 때 포화용액이 되는 온도에서도 침전이 형성되지 않는 경우도 많다. 이런 상태의 용액은 비평형 상태의 과포화 용액(supersaturated solution) 또는 과냉각 용액(supercooled solution)이라고 한다. 이런 비평형 상태의 용액에 얻고자 하는 물질(“씨앗”(seed)이라고 함)을 조금 넣어주거나, 유리 막대로 용기의 벽을 문질러 주면 갑자기 결정이 생기는 경우가 있다. 그러나 결정이 형성되는 속도가 너무 빠르면 입자의 크기가 매우 작아서 결정을 씻는 과정에서 쉽게 녹을 수도 있고, 결정의 내부에 불순물이 갇혀서 함께 침전이 되는 경우가 있다. 그러므로 재결정 방법을 사용할 때는 용액을 식히는 속도를 낮추어서 크기가 충분히 클 결정이 서서히 만들어지도록 하는 것이 좋다.재결정으로 얻은 침전물은 용액으로부터 걸러서 분리한다. 걸러낸 침전의 표면에는 불순물이 포함된 용액이 묻어 있기 때문에 차가운 용매로 씻어내어야 한다. 이때 용매의 온도가 너무 높거나 너무 많은 양을 사용하면 회수한 침전이 다시 녹아버릴 수 있기 때문에 조심해야 한다. 이 실험에서는 아세트아닐라이드(acetanilide)와 벤조산(benzoic acid)의 혼합물을 분리해서 재결정 방법으로 정제한다. 두 화합물은 모두 물에 조금씩 녹지만, 벤조산의 경우 염기성 용액에서 해리되기 때문에 용해도가 더 커진다. 따라서 먼저 염기성 수용액에서 아세트아닐라이드를 침전으로 분리한 다음에 용액을 산선으로 변화시켜서 벤조산의 침전물을 얻는다.5. 실험기구 및 시약A. 실험 기구저울오븐가열판비커 100mL눈금 실린더 10mL 또는 50mL눈금 피펫(또는 1회용 피펫)유리 막대시계접시온도계뷰흐너 깔때기감압 플라스크감압기얼음 중탕 또는 물중탕거름종이pH 지시종이B. 시약벤조산과 아세트아닐라이드 혼합물 (약 1:1)3 M NaOH 수용액(3 M NaOH)5 M HCl 수용액(5 M HCl)6. 실험방법실험 A. 아세트아닐라이드의 분리와 재결정1) 벤조산과 아세트아닐리아드가 혼합된 시료 약 2g의 무게를 정확하게 측정해서 비커에 넣고 30mL의 물을 넣는다.2) 시료의 50%가 벤조산이라고 생각하고 이를 중화시키는데 필요한 3 M NaOH 수용액의 부피를 계산하여 이 양의 1.5배를 시료가 녹아있는 비커에 넣는다.3) 충분히 저어준 후에 pH 지시종이로 용액의 pH가 염기성인지를 확인한다. 만약 염기성이 아니면 NaOH 수용액을 몇 방울 더 넣어주고 다시 확인한다.4) 용액을 거의 끓을 때까지 가열한다. 만약 녹지 않은 고체가 남아있으면 NaOH 수용액을 몇 방울 더 가하고, 그래도 녹지 않은 것이 있으면 Em거운 상태에서 그대로 거른다.5) 비커를 시계접시로 덮고 용액이 식을 때까지 기다린다.6) 침전물을 뷰흐너 깔때기를 이용하여 여과하고 차가운 물 1mL씩으로 2~3회 씻어 내린다. 거른용액과 침전물을 씻은 용액은 모두 합쳐서 실험 B에서 사용할 것이므로 잘 보관한다.7) 침전물을 말린 다음 무게를 잰다. 녹는점 측정 장치가 있으면 회수한 고체의 녹는점을 측정한다.실험 B. 벤조산의 분리와 재결정1) 실험 A에서 얻은 거른용액에 5 M Hcl 수용액을 첨가하여 용액이 산성이 되도록한다. 필요한 HCl 수용액의 부피는 실험 A에서 첨가한 NaOH 용액의 부피와 비슷하다. 용액이 확실하게 산성이 되도록 만들기 위해서 HCl을 약 1mL정도 더 첨가한다.2) 용액을 거의 끓을 정도로 가열한다. 뜨거운 상태에서도 녹지 않는 물질이 있으면 증류수 2~3mL를 더 넣는다. 녹지 않은 물질이 다 녹을 때까지 증류수를 2~3mL씩 첨가한다.3) 비커를 시계접시로 덮고 용액이 식을 때까지 기다린다.4) 침전물을 거르고 차가운 물 1mL씩으로 2~3회 씻는다.5) 침전물을 말려서 무게를 잰다. 녹는점 측정 장치가 있으면 녹는점도 측정한다.

자연과학| 2018.04.16| 4페이지| 1,000원| 조회(201)

재결정, 일반화학실험, 화학

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생활속의 산-염기 예비,결과

1. 실험제목 : 생활 속의 산-염기2. 실험날짜 : 2018년3. 실험목적 : 산과 염기의 중화 반응을 이용해서 산이나 염기의 농도를 측정한다.4. 이론과일 주스를 적절히 발효시키면 알코올이 만들어지지만 충분히 발효시키면 톡 쏘는 신맛을 내는 식초가 만들어진다. 아세트산이라는 “산”이 만들어지기 때문이다. 이와는 달리 수산화 나트륨처럼 미끌거리며 쓴맛 느낌을 주는 “염기”라고 부르는 화합물도 있다. 이러한 산과 염기는 우리 주변에서 매우 다양하게 존재하고 있으면서 일상 생활과 우리 몸속의 화학 변화에 중요한 역할을 하고 있다.브뢴스테드-로우리 산-염기 이론에 따르면 수소 이온을 내놓을 수 있는 물질을 “산”이라고 하고, 수소 이온을 받아들일 수 있는 물질을 “염기”라고 한다. 아세트산 이외에 일양성자산인 염산과 다양성자산일 황산, 인산 등이 대표적인 산이고, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 칼슘, 암모니아, 등이 대표적인 염기이다. 주기율표에서 1족과 2 족에 해당하는 알칼리 금속족과 알칼리 토금속족에 속하는 원소의 수산화 화합물들이 주로 염기에 해당하기 때문에 염기를 “알칼리”라고 부르기도 하지만, 암모니아처럼알칼리족 원소의 화합물이 아니면서도 염기성을 나타내는 화합물도 많기 때문에 “알칼리”보다는 “염기”라고 부르는 것이 더 일반적인 의미를 갖는다.산과 염기는 서로 대립적인 특성을 가지고 있고, 산과 염기가 함께 혼합되면 물과 염이 생성되는 “중화 반응”이 일어난다. 양잿물이라고 부르는 부식성 강한 수산화 나트륨 수용액에 역시 부식성 강한 염산을 당량비로 넣어주면 놀랍게도 염화 나트륨이 만들어져서 산과 염기의 부식성이 모두 없어져 버린 소금물이 되는 것이 바로 그런 중화 반응의 예이다.HCl + NaOH → NaCl + H₂O산과 염기의 중화 반응은 매우 빠르고 화학량론적으로 일어나기 때문에 중화 반응을 이용해서 수용액 속에 녹아있는 산이나 염기의 농도를 정확하게 알아낼 수 있다. 그런 실험을 산-염기 적정이라고 부른다, 적정 시에는 뷰렛을 사용하는 대신 아세트산과 같은 약산을 수산화 나트륨으로 적정하면 당량점에서의 PH값이 7보다 조금 커지고, 당량점 부근에서 PH의 변화폭도 좁아지기 때문에 당량점을 실험적으로 정확하게 확인하기가 어려워진다.적정을 이용해서 산이나 염기의 농도를 알아내기 위해서는 농도를 정확하게 알고 있는 염기성 용액이나 산성 용액이 필요하다. 정확한 농도를 미리 알고 있는 용액을 표준 용액이라고 한다.적정 실험에서 중화 반응이 완전히 이루어졌다고 판단되는 상태를 “종말점”이라고 부른다. 이상적으로는 종말점과 당량점은 같아야 하지만 여러 가지 불확정도 때문에 실제 종말점은 당량점과 정확하게 일치하지 않을 수도 있다.종말점을 정확하게 알아내기 위해서는 적정을 하는 동안에 용액의 PH를 계속 확인해서 그림 와 같은 적정 곡선을 그리는 것이 가장 바람직하다. 용액의 PH는 유리전극을 이용하여 용액 중의 수소 이온의 농도를 직접 알아내는 PH 미터를 사용해서도 측정할 수 있다. 유리 전극은 용액속의 수소 이온을 검출할 수 있도록 특수하게 처리한 얇은 유리막을 이용한다. 유리 전극은 증류수로 깨끗하게 씻은 후 사용해야 하고, 오랫동안 공기 중에 노출시켜두면 유리막의 표면이 말라서 못쓰게 되기 때문에 언제나 증류수 속에 넣어두어야 하며, ph를 측정할 때는 유리 전극이 용액에 충분히 잠기도록 해야 한다. ph미터는 산화성이나 환원성 물질이 포함된 용액이나 색깔이 짙은 용액 또는 수용액이 아닌 경우에도 사용할 수 있는 장점이 있다.ph미터가 없을 경우에는 수용액의 ph에 따라서 색이 변하는 지시약을 사용하는 방법도 많이 사용된다. 지시약은 그 자체가 약산이나 약염기 구조를 가진 복잡한 유기 화합물이다. 그러므로 지시약을 너무 많이 사용하면 적정의 불확정도가 커지게 되므로 최소량을 사용해야 한다. 그리고 지시약의 종류에 따라서 색이 바뀌는 ph범위가 다르기 때문에 적정하는 산과 염기의 종류에 따라서 적당한 지시약을 선택해야 적정의 불확정도를 줄일 수 있다. 예를 들어서 강산인 염산을 강염기인 수산화 중화하기 위해서 먹는 제산제인 식용 소다 또는 수산화 마그네슘 또는 이수산화 알루미늄 탄산 나트륨 등의 약염기성 물질이 쓰인다. 이들의 중화 반응은 다음과 같다.CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂OC?H₄(OCOCH₃)COOH +NaOH → C?H₄(OCOCH₃)COONa + H₂ONaHCO₃ + HCl → NaOH + H₂O + CO₂Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂ONaAl(OH)₂CO₃ + 4HCl → NaCl + AlCl₃ + 3H₂O + CO₃시판되고 있는 제산제나 아스피린과 같은 약제는 물에 쉽게 녹지도 않고, 중화 반응이 신속하게 진행되지 않는 경우도 있다. 그런 때에는 농도를 알고 있는 강산이나 강염기를 과량으로 넣어준 다음에 남아있는 강산이나 강염기를 적정해서 관심이 있는 산이나 염기의 농도를 알아내는 역정적방법이 유용하다.5. 실험기구 및 시약a. 실험 기구250ml 삼각 플라스크 (erlenmeyer flask)25ml 뷰렛 (buret)스탠드와 뷰렛 클램프(stand and buret clamp)화학 저울 (chemical balance)ph 미터 (ph meter)막자사발 (mortar and pestle)가열판과 자석 젓게( hot plate with magnetic stirrer)b. 시약식용 식초 (vinegar)아스피린 정제 (aspirin tablet)식용 소다 또는 제산제 (baking powder or antacid)0.5M NaOH (sodium hydroxide standard solution)0.5M HCl (hydrochloric acid standard solution)페놀프탈레인 지시약( phenolphthalein indicator)6. 실험 방법실험 a. 식초 분석1) 시판되고 있는 식초 10ml를 피펫으로 정확하게 취해서 250ml 삼각 플라스크에 넣고 무게를 잰다.2) 약 40 ml 증류수를 넣은 다음에 페놀프탈레인 지시약 2~3방울을 넣는다.3)뷰렛에 0.5M 수산화험을 한 번 더 반복한다.5) 가능하면 같은 실험을 PH 미터를 사용해서 반복한다.실험 c. 제산제 분석1)시판되는 제산제를 막자사발에 갈은 다음 약 1g을 0.001g까지 정확하게 측정해서 250ml 삼각 플라스크에 넣는다.2) 0.5m HCl 표준 용액 40ml를 피펫으로 정확하게 측정해서 넣고, 가열판을 이용해서 천천히 가열한다. 용액이 끓어서 튀어나가지 않도록 조심해야 한다.3)제산제가 완전히 녹은 후에 가열한 용액을 실온으로 식히고 페놀프탈레인 2~3방울을 넣는다.4) 0.5M NaOH 표준 용액으로 적정한다.5) 실험을 한 번 더 반복한다.6) 가능하면 같은 실험을 PH미터를 사용해서 반복한다.7. 참고1)표준용액적정(滴定)에 사용되는 용액으로 이미 정확한 농도를 알고 있기 때문에, 다른 미지시료 용액 속에 있는 어떤 물질의 농도를 구할 때에 표준으로 사용된다.적정분석 실험에서 사용되는 정확한 농도를 알고 있는 시약을 말하며, 표준액이라고도 한다. 옥살산 표준용액과 같이 순수한 물질을 칭량하여 일정량의 용액에 녹이는 것만으로 표준용액이 얻어지는 경우와 수산화바륨 표준용액과 같이 그 농도를 다른 표준용액에 의하여 간접적으로 정하는 경우가 있다출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1158817&cid=40942&categoryId=32251[네이버 지식백과] 표준용액 [standard solution, 標準溶液] (두산백과)(2018/01/16 검색키워드 : 표준용액)2) 일차 표준물질분석값을 정하기 위해 기준이 되는 물질. 보통 용량 분석용 표준시약 11종을 지칭한다. 또 이들 시약은 기준 물질에 의해 순도가 측정되므로 이러한 기준 물질을 지칭하는 경우도 있다.출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=608962&cid=50314&categoryId=50314네이버 두산백과 (2018/01/16 검색키워드 : 일차 표준물질)3) 산일반적으로 수용액 중에서 해리하여 수소이온을docId=1108311&cid=40942&categoryId=32251네이버 두산백과(2018/01/16 검색키워드 : 산)4) 염기일반적으로 수용액 상태에서 해리하여 수산화이온을 내놓는 물질을 가리킨다.염기에 대한 정의는 여러 가지가 있는데 특히 스웨덴의 화학자 아레니우스가 1889년에 정의한 것이 일반적으로 사용된다. 즉, 수용액 상태에서 해리하여 수산화이온을 내놓는 물질이 아레니우스의 정의에 의한 염기이며 그 대표적인 예가 수산화나트륨 NaOH와 같은 물질이다. NaOH는 물에 녹아 거의 대부분 이온화하여 Na+와 OH-를 내놓는다. 그런데 아레니우스의 정의로는 수용액 상태에서만 설명이 가능했고 수용액이 아닌 상태에서 일어나는 산염기반응을 설명할 수 없었다.그래서 브뢴스테드와 로우리에 의해 좀 더 넓은 개념의 정의가 제시되었다. 브뢴스테드와 로우리의 정의에 의하면 염기는 양성자(H+)를 받아들일 수 있는 물질이다. 예를 들어, 염산 HCl과 암모니아 NH3를 반응시키면 산인 염산은 암모니아에 양성자(H+)를 주고, 염기인 암모니아는 염산으로부터 양성자(H+)를 받아, Cl-와 NH4+를 만든다. 그후 브뢴스테드와 로우리의 정의로는 설명할 수 없는 산염기 반응이 알려지면서 한계에 부딪혔고, 루이스가 다시 산염기에 대한 정의를 내렸다.루이스의 정의에 의하면 염기는 비공유전자쌍을 내놓는 물질이다. 이와 같은 설명에 의해 암모니아와 삼플루오린화붕소 BF3의 반응에 대한 설명이 가능해졌다. 암모니아는 질소 원자에 비공유전자쌍(H3N:)을 가지고 있으며, 삼플루오린화붕소의 붕소 원자는 옥텟규칙을 만족하지 못하고 있어 비공유전자쌍을 받을 수 있다. 그래서 암모니아는 삼플루오린화붕소에 비공유전자쌍을 제공하고 삼플루오린화붕소는 전자쌍을 받아 결합이 이루어진다. 즉, 암모니아는 루이스의 정의에 의한 염기이다.출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1126912&cid=40942&categoryId=32251네이버 두산백과(2018/3가지

자연과학| 2018.04.16| 8페이지| 2,000원| 조회(276)

일반화학실험, 화학, 결과, 가천대, 생활속의 산-염기

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크로마토그래피-예비,결과

1. 실험제목 : 크로마토그래피2. 실험날짜 : 2018년 1월 18일3. 실험목적 : 미량의 물질을 분리 혹은 정제하는 방법인 크로마토그래피의 원리를 이해하고 이를 이용하여 혼합물을 분리한다.4. 이론 : 혼합물속에 혼재하는 화합물을 알아내는 방법에는 여러 가지가 존재한다. 산-염기 반응을 이용하거나 EDTA 적정 또는 분광학적인 기법을 이용하여 알아 낼 수 있다. 그 중에서도 크로마토그래피가 가지는 장점은 혼합물을 각각의 성분으로 분리가 가능하고 화합물을 순수한 상태로 얻을 수 있다는 장점을 가진다. 화합물은 고정상, 이동상과의 친화도에 따라 이동하는 정도가 각기 다르고 이를 통하여 각각의 물질로 분리해낼 수 있다. 분리해 낼 수 있다.1. 크로마토그래피 : 각 화합물들은 고정상인 흡착제에 대한 친화성의 차이에 따라 약하게 붙어있는 성분 분자들은 다른 성분들보다 더 빠른 속도로 고정상을 지나 움직이게 되어 고정상의 여러 영역에 걸쳐 띠를 형성한 성분들이 이동하게 된다는 분별, 흡착의 원리를 이용하여 어떠한 혼합물들을 분리, 정제, 정량 및 확인하는 방법이다. 용매와 한 성분의 스며 올라간 높이의 비는 일정하므로 이 비를 알면 어떤 물질인지 알 수 있다. 크로마토그래피의 장점은 장치와 방법이 간단하고 편리하며, 적은 양으로도 사용이 가능하고 복잡한 혼합물을 쉽게 분리할 수 있다는 점이다. 비교적 비슷한 성질을 가지는 물질이라 하더라도 크로마토그래피를 이용하면 효과적으로 분리가 가능하다. 크로마토그래피(TLC)에는 여러 가지 방법이 있으나 이번 실험에서는 얇은막 크로마토그래피의 방법으로 실험을 하고자 한다. TLC는 고체-액체 흡착 크라마토그래피의 한 종류로 실리카겔이나 알루미나 같은 고체 흡착제를 얇은 막으로 만들어서 사용한다. TLC판의 한쪽 끝에 시료를찍고 전개 용매에 담그면 용매에 이동에 따라 시료가 이동하게 된다. 용매는 모세관 현상을 통해 위로 이동하며, 시료 혼합물엘 있는 성분 물질을 각기 다른 속도로 끌고 올라간다. 크로마토그래피를 이용하면 시료를 분리하기 위해서는 적합한 용매와 흡착제를 사용하는 것이 중요하다.2. Rf 값 : Rf값이란 크로마토그래피에서 각 성분의 이동거리를 나타낸 값이다. Rf값은 용 질의 이동거리를 용매의 이동거리로 나눈 값으로서 물질마다 각기 다른 값을 가진다. 이 는 물질마다 이동하는 속도가 다르기 때문이다. 물질의 이동 속도는 고정상과 이동상간의 친화도에 따라 달라지며 여기에는 전기음성도 역시 영향을 미친다. 또한 Rf값은 용매의 종류 및 온도에 따라 달라진다. 특정한 용매에 대한 물질의 Rf값을 알고 있다면 해당 물 질이 어떤 물질인지 쉽게 알아 낼 수 있다.5. 실험기구 및 시약시약 : 식용색소 적색 40호, 식용색소 황색 5호, 전개용매(1-뷰탄올, 아세트산, 물)기구: 100ml 비커, TLC 판, 모세관, 자, 알루미늄 호일6. 실험방법1. 적색 40호, 황색 5호, 미지시료를 모세관에 묻혀서 TLC판의 바닥에서 0.5cm 위치에 1cm 간격으로 일렬로 찍어서 반점을 만들고 말린다.2. TLC판을 1-뷰탄올 : 아세트산 : 물을 60 : 15 : 25의 비로 혼합한 전개제가 담긴 챔버에 넣어서 전개를 시작한다.3. 시료의 반점이 전개제에 잠기지 않도록 하고 뚜껑을 덮어 전개제가 증발하지 않도록 한다.4. 전개제가 TLC판의 위쪽 끝에서 0.5cm 정도 떨어진 곳까지 도달하면 TLC판을 꺼내서 말린 다음에 Rf값을 측정한다.5. 순수한 색소와 미지시료간의 반점의 Rf값을 비교하여 미지시료에 들어있는 색소의 종류를 알아낸다.7. 참고1) 이동률종이 분배 크로마토그래피에 있어서 물질의 이동 속도의 차이를 수적으로 표현하기 위해 다음과 같이 정의된 값을 말하며 Rf 또는 RF로 표시한다. 이동률＝Rf＝[시료를 붙인 위치(원점)에서 각 물질 스폿의 중심까지의 거리]/[원점에서 용매의 침투 끝까지의 거리]. 크로마토그래피 실시의 조건이 같으면 물질에 고유한 일정값을 나타내므로 물질의 판정 기준으로 사용되고 있다. 이 밖에 다음과 같이 정의된 값도 자주 사용되고 있다.RF'＝[원점에서 각 물질 스폿의 끝까지의 거리]/[원점에서 용매 침투 끝까지의 거리]출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2305560&cid=42419&categoryId=42419[네이버 지식백과] 이동률 [rate of flow, Rf, 移動率] (간호학대사전, 1996.3.1, 한국사전연구사)(2018/01/17 검색키워드 : 이동률)2) 정지상정지상 : 크라마토그라피에 있어서 유리컬럼에 충진된 고체나 액체흡착분배제는 시료 성분을 머무르게 하는 성질을 갖고 있는데 이를 고정상이라함.출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=173286&cid=50331&categoryId=50331[네이버 지식백과] 정지상 [stationary phase, 靜止像, せいしぞう] (농촌진흥청)(2018/01/17 검색키워드 : 정지상)3) 이동상크로마토그래피를 사용하여 성분 분리를 할 때, 칼럼에 충전된 고정상에 대해 상대적으로 이동하여 나가는 기체 또는 액체의 상을 말한다.출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=608648&cid=50314&categoryId=50314[네이버 지식백과] 이동상 [移動相, mobile phase] (화학용어사전, 2011.1.15., 일진사)(2018/01/17 검색키워드 : 이동상)4) 크로마토그래피적절한 정지상과 이동상을 사용하여 시료들이 섞여 있는 혼합물을 이동속도 차이를 이용하여 분리하는 방법이다. 예를 들어, 검은 수성 사인펜으로 글씨를 쓴 종이에 물이 묻어 사인펜이 번지는 경우가 있는데, 번진 부분은 푸른색, 붉은색, 노란색 등 여러 색깔이 서로 다른 위치에 퍼져 있는데, 이것은 각 색소들의 이동속도가 서로 다르기 때문이다. 이같은 종이크로마토그래피에서 이온교환크로마토그래피까지 다양한 종류가 있다.출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1151105&cid=40942&categoryId=32254[네이버 지식백과] 크로마토그래피 [chromatography] (두산백과)(2018/01/17 검색키워드 : 크로마토그래피)8. 실험 결과실험 A. 얇은층 크로마토그래피에 의한 색소의 분리1. 관찰된{R}_{f} 값을 적어라.{R}_{f}적색 40호{ 3.5} over {3.5 }=1황색 5호{ 2.5} over {3.5 }=0.71청색 1호{ 2.5} over {3.5}=0.71미지시료A(2개) 노랑 -{ 2.5} over {3.5}=0.71 , 초록 -{ 2.5} over {3.5}=0.71미지시료B(3개) 노랑 -{ 2.5} over {3.5}=0.71 , 초록 -{ 2.5} over {3.5}=0.71 , 적색 -{ 3.5} over {3.5 }=12. 전개제의 증발을 막아야 하는 이유를 설명하여라.- 용매가 휘발성이 강한 것이라면 증발하여 그 조성이 바뀔 수 있으므로 가능한 꼭 막아두고 실험으 하는 것이 좋다.3. 혼합물 중에서 한 가지 성분이 값비싼 의약품이고 나머지는 부작용을 일으키는 불순물일 경우에 TLC를 사용해서 원하는 성분만을 순수한 고체 상태로 얻으려면 어떻게 하면 될까?- 원하는 성분이랑 부작용을 일으키는 불순물의 전개지에서의 위치가 차이가 많이 나도록, 즉 원하는 성분과 불순물들의{R}_{f} 값이 차이가 크게 나도록 전개액의 성분의 조성비를 조절한다. 순수한 고체를 얻기 쉽도록 최소한의 용매에 혼합물을 녹이고 긁어낼수 있도록 보통의 TLC판보다 두꺼운 TLC판을 사용한다. 균일하지만 두꺼워지지 않게 혼합물 용액을 TLC판에 로딩한 후 전개시킨다. 원하는 성분이 만든 밴드 부분만을 긁어낸다. 의약품성분이 잘 녹는 용매를 가하여 TLC판과 의약품용액을 분리한 후 거름종이로 TLC판 가루를 분리해서 나머지 용액을 얻는다. 용매와 용질(의약품 성분)을 분리하여 값비싼 의약품 성분을 얻는다.

자연과학| 2018.04.16| 4페이지| 1,500원| 조회(201)

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아보가드로수-예비,결과

1. 실험제목아보가드로 수의 결정2. 실험날짜2018년 1월 4일 목요일3. 실험목적물 위에 생기는 기름막을 이용하여 몰의 단위인 아보가드로 수를 결정한다.4. 이론질량수가 12인 탄소 12g에 들어있는 탄소 원자의 수를 아보가드로 수라고 하며, 아보가드로 수 만큼에 해당하는 원자나 분자를 1몰이라고 한다. 이것은 마치 달걀 30개를 1판이라고 부르는 것과 마찬가지이다. 다만 원자나 분자는 그 크기와 질량이 매우 작기 때문에 아보가드로 수가 대단히 클 뿐이다.아보가드로 수는 탄소 원자 1몰이 차지하는 부피와 탄소 원자 하나가 차지하는 부피를 알면 아래 식을 이용해서 얻을 수 있다.N _{A} = {V _{m}} over {V _{l}} 우선 지구상에 존재하는 탄소는 몇 가지 동위원소들이 섞여있기 때문에 탄소 1몰의 평균 질랑은 12.011g이고, 탄소 원자가 촘촘히 쌓여서 만들어진 다이아몬드의 밀도를 이용하면 탄소 원자 1몰이 차지하는 부피를 쉽게 계산할 수 있다.탄소 원자 하나의 부피를 정확하게 알아내는 것은 그렇게 쉽지 않지만, 기름처럼 물에 섞이지 않는 탄소화합물을 이용하면 간단하게 짐작할 수 있다.물은 전자를 잘 잡아당기는 산소 한 개에 두 개의 수소가 104.5°의 각도를 이루며 결합되어 있어서 전기쌍극자의 성질을 갖고 있는 극성 분자이다. 액체 상태에서 소금이 물에 잘 녹는 것도 바로 물의 이런 극성 때문이다. 그러나 전기쌍극자의 성질을 갖지 않는 벤젠이나 헥산과 같은 비극성 분자들은 물과 잘 섞이지 않는다. 스테아르산의 끝에 극성을 나타내는 카복실기가 붙어있는 막대기처럼 생긴 분자이다. 이런 분자를 물 위에 떨어뜨리면 극성을 가진 카복실기는 물과 잘 달라붙지만 비극성과 탄화수소 사슬은 물과 잘 접촉하지 않으려는 경향이 있다. 그래서 물 위에 사슬이 물층 위로 서있는 단분자층의 막이 형성되며, 이런 막을 단충막이라고 부른다.일정한 면적을 가진 물 표면 전체에 스테아르산의 단분자층이 만들어지기 위해 필요한 스테아르산의 부피를 물 표면의 넓이로 나누어주면 스테아르산 분자의 길이를 얻게 된다. 곧은 사슬 모양의 스테아르산 분자는 탄소 원자 18개가 쌓여 있는 것으로 볼 수 있기 때문에 스테아르산의 길이로부터 탄소 원자 하나의 지름을 얻을 수 있고, 그 값을 이용하면 탄소 원자 하나가 차지하는 부피도 얻을 수 있다.5. 실험 기구 및 시약A. 실험 기구큰 물통(water container)눈금 실린더(graduated cylinder) 10 mL유리 모세관 피펫(glass capillary pipet)시약주걱(spetula)B. 시약증류수(distilled water)헥산(hexane)스테아르산(stearic acid)송화가루6.실험방법1) 헥산으로 내부를 씻은 피펫에 헥산을 충분히 채운다.2) 피펫을 똑바로 세운 상태에서 눈금 실린더에 헥산 용액을 반쯤 채우고 눈금을 읽는다.헥산 용액을 한 방울씩 떨어뜨려 부피가 1.00 mL가 되도록 한다. 만약 1.00 mL의 방울수가 100 이하이면 구멍이 더 작은 피펫으로 바꾸어야 한다. 피펫을 기울이면 방울의 부피가 달라지기 때문에 똑바로 세워야 한다.3) 큰 물통에 물을 반쯤 채우고 수면이 잔잔해질 때까지 기다린다.4) 작은 시약주걱 송화 가루를 조금 떠서 물통의 가운데 부분에 조심스럽게 뿌려준다. 송화 가루가 물통의 벽에 닿지 않아야 하고, 물통에 원형으로 퍼지도록 해야 한다.5) 0.01~0.02 g 정도의 스테아르산을 헥산 100 mL에 녹인 용액을 피펫에 넣어서 한 방울을 송화 가루가 퍼져있는 한 가운데에 떨어뜨린다. 스테아르산이 퍼지면서 생기는 원형 기름막의 경계면을 쉽게 구별할 수 있을 것이다.6) 원형으로 퍼진 단분자층의 직경을 측정한다. 원형이 아닌 경우에는 대각선 방향의 길이를 여러 번 측정해서 평균값을 얻는다.7.참고1)아보가드로 수1 mol(몰)의 기초 단위체(elementary entities: 분자, 원자, 전자, 이온, 유리기 등) 속에 들어 있는 입자의 수이다.처음에는 기체에 관한 아보가드로의 법칙으로부터 결정되었으나, 분자뿐만 아니라 이온·원자 등으로 되어 있는 모든 물질(고체 및 액체도 포함)에 대해 적용할 수 있다는 사실이 알려졌다.아보가드로수는 보통 NA으로 표시하며 첨자 A는 이탈리아의 화학자 아보가드로(Amedeo Avogadro)의 첫 글자를 따온 것이며 그 값은 다음과 같다.NA = 6.022×1023 /mol아보가드로수를 얻는 방법은 라듐의 α붕괴에 의한 헬륨 생성량을 측정하여 구하는 방법, 밀리컨의 기름방울 실험을 이용한 기본전하량(基本電荷量)의 결정 및 전기분해로부터 얻은 패러데이상수를 함께 써서 구하는 방법 등이 있다.출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1121044&cid=40942&categoryId=32233[네이버 지식백과] 아보가드로수 [Avogadro's number, ─數] (두산백과)(2018/01/03 검색키워드 : 아보가드로 수)2)전기 음성도원자가 전자를 끌어 당기는 능력을 말한다. 분자 내 원자가 그 원자의 결합에 관여하고 있는 전자를 끌어당기는 정도를 나타내는 척도를 말한다. 이것은 가전자 껍질에 있는 원자수와 핵에 떨어져 있는 껍질 간 거리의 함수이다. 거의 채워져 있는 껍질은 완전히 채우려고 하는 성질이 있으며, 거의 빈 껍질은 쉽게 전자를 포기하는 경향이 있다.출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1139386&cid=40942&categoryId=32252[네이버 지식백과] 전기음성도 (두산백과)(2018/01/03 검색키워드 : 전기음성도)3)몰 질량어떤 물질에서 1 mol의 질량. SI 단위는 kg mol-1이다.출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=605246&cid=50314&categoryId=50314[네이버 지식백과] 몰질량 (두산백과)(2018/01/03 검색키워드 : 몰 질량)4)헥산N-헥산은 석유 냄새가 나는 투명한 무색 액체이다. 인화점은 -9°F이며 물보다 밀도가 낮다. 물에 불용성이며 증기는 공기보다 무겁다. 용제, 도료 희석제, 화학 반응 매질로 사용된다.화학식 : C6H14분자량 : 86.17536 g/mol출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=4351584&cid=59895&categoryId=59895[네이버 지식백과] 헥산 (화학물질 구조사전)(2018/01/03 검색키워드 : 헥산)8. 실험결과(1)피펫의 보정1.00mL에 해당하는 헥산의 방울수 : 57헥산 한 방울의 부피 :{1} over {57}=0.0175 mL/방울(2)스테아르산 용액 한 방울이 덮은 표면적단층막의 직경 : 4.5 cm단층막의 넓이 : 15.904 cm{}^{2}(3)스테아르산 단층막의 두께스테아르산 한 방울의 질량 : 0.000035 g/방울스테아르산 한 방울의 부피 : 0.00000372 mL단층막의 넓이(물 표면적과 같음) : 15.904 cm{}^{2}단층막의 두께 : 0.000000234 cm(4)탄소 원자의 크기와 부피단층막의 두께로부터 계산한 탄소의 크기 : 0.13×10 ^{-8} cm탄소 원자가 정육면체라고 가정했을 때의 부피 : 2.197×10 ^{-24}(5)탄소 원자 1몰의 부피다이아몬드의 밀도(3.51 g/cm{}^{3})로부터 계산한 탄소의 몰부피{12.011} over {3.51} = 3.4219 mL/mol

자연과학| 2018.04.16| 4페이지| 1,000원| 조회(116)

일반화학실험, 화학, 아보가드로수

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