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일반화학실험-지문감식(결과레포트) 평가A좋아요

지문감식실험21지문감식최종수정일2015년 8월 23일1. 배경━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━TV에서 인기리에 방송되었던 CSI란 드라마는 사건 현장에서 수집한 여러 가지 물증들을 어떻게 과학적인 방법으로 분석하여, 범인 색출을 위한 결정적인 증거를 확보하는지 잘 보여준다. 드라마에서도 볼 수 있는 것처럼, 수사 과정 동안 아 주 다양한 여러 분야의 과학들, 즉 화학, 물리학, 생물학, 의학 등이 복합적으로 응용되고 있으며, 이러한 분야를 법과학(forensic science)이라 부른다. 이번 실험에서는 이러한 법과학의 일환으로, 범죄 수사에서 아주 중요하게 사용되고 있는 지문감식을 다루어 보기로 한다.지문(fingerprint)은 각 개인의 특성으로, 어떠한 두 사람도 완벽하게 동일한 지문을 가지고 있지 않다. 또한 지문은 개인의 일생동안 변하지 않는다. 지문은 체 계적으로 분류할 수 있는 특징적인 융선(ridge) 패턴을 가지고 있다. 이러한 특성으 로 인하여, 현대의 진보된 과학 기술에도 불구하고 지문은 범죄 수사에서 가장 기본 적이며 중요하게 활용되는 증거들 중의 하나이다. 지문의 융선 패턴은 크게 다음과 같은 세가지 기본 형태로 구분할 수 있다:궁상문(arches): 지문의 한쪽 편에서 시작하여 높게 솟아오른 후 반대편으로 빠 져나가는 선들, 활 또는 파도 모양제상문(loops): 지문의 같은 편으로 들어갔다 나오는 선들, 말발굽 모양 와상문(whorls): 지문의 어느 편으로도 빠져나오지 않는 원형의 선들, 소용돌이모양- 1 -지문감식그림 1. 지문의 융선(ridge) 패턴: 왼쪽부터 궁상문(arch), 제상문(loop), 와상문(whorl).지문감식에서 문제가 되는 것은 땀의 분비에 의해 손이 닿은 표면에 남겨진, 눈에 보이지 않는 지문 [이를 잠재지문(latent fingerprint)이라 함]이다. 보통 범죄 수사 드라마에서 지문감식을 하는 장면을 보면 지문이 있을 것으로 예상되는 곳에 붓으로 검은색 가루를응(polymerization)을 일으킨다. 이것은 지문에 포함되어 있는 수분에는 중합반응의 개시제(initiator)로서 작용할 수 있는 물질들이 들 어 있기 때문이다. Cyanoacrylate의 중합반응은 지문의 융선 패턴을 따라 흰색의 고 분자를 형성하므로, 이를 이용하여 잠재지문을 가시화할 수 있다.Ninhydrin 용액법Ninhydrin이 아미노산과 반응하여 Ruhemann’s purple이라 불리는 보라색 화합물을 생성하는 것은 잘 알려져 있다. 실제로 많은 생화학 실험에서 ninhydrin을 이용하여 아미노산의 존재를 확인한다. Ninhydrin의 이러한 성질을 이용하여, 지문의 땀에 포함되어 있는 아미노산과 반응시켜 지문의 융선을 보라색으로 물들여 지문을 가시화할 수 있다. Ninhydrin 용액법은 용액의 제조와 실행 방법이 매우 간단 함에도 불구하고 효과적으로 잠재지문을 감식할 수 있는 방법으로, 실제 수사과정에 서 많이 이용되고 있는 방법이다.- 2 -지문감식1,8-Diazafluoren-9-one (DFO) 용액법DFO는 지문의 땀에 포함된 아미노산과 반응하여 형광성의 유도체를 형성한 다. 이 유도체는 ~470 nm의 광원으로 들뜨게 했을 때 ~570 nm에서 형광을 방출한다. 따라서 지문을 DFO로 처리한 후, 푸른색의 광원(예를 들면, 청색 LED)을 사용하여 들뜨게 하면 지문 융선을 따라 방출되는 형광을 관찰할 수 있다. DFO 용액법은 이처럼 지문을 DFO 용액으로 처리한 후, 카메라를 사용하여 지문의 형광 이미지를 촬영하여 지문을 가시화하는 방법이다.기구 및 시약━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━조별가열판500 mL 비커페트리접시핀셋, 가위슬라이드 유리공통형광 이미징 장치/컴퓨터오븐알루미늄 호일, 비닐 랩검은색 비닐A4 용지, 도화지(흰색 및 짙은 색), 신문지, 잡지 표지(또는 표면이 매끄러운 종이)순간접착제Ninhydrin 용액 200 mL:(Ninhydrin을 ethanol, ethyl ac함한다. 이들 은 인화성 물질이므로 주변에 화기(가열판)가 없도록 한다.Ninhydrin과 DFO 용액은 피부에 닿으면 짙은 얼룩을 남기므로 몸에 묻지 않도록 조심한다.형광 이미징 장치는 주의하여 다루고, LED 광원이나 CCD 카메라 앞의 렌즈나 필터를 다치지 않도록 조심한다.실험━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━지문 채취오른손 엄지손가락 안쪽을 콧등이나 이마에 몇 번 문지른다. 콧등이나 이마에 약간의 땀이나 있으면 효과적이다.엄지손가락의 왼쪽 부분을 먼저 종이에 대고(오른쪽 부분은 들린 채로), 엄지손 가락을 서서히 오른쪽으로 굴리면서 지문을 찍는다. 엄지손가락의 오른쪽 끝부분 이 닿을 때까지(왼쪽 부분은 들리게 되도록) 손가락을 굴린다.Part I: Cyanoacrylate 증기법앞에서 설명한 방법으로 슬라이드 유리 표면에 지문을 찍는다.알루미늄 호일을 이용하여 조그만 컵 모양(직경 ~4 cm, 높이 ~3 cm)을 만들고, 여기에 순간접착제 6 ~ 7 방울 떨어뜨린다. (사용 후 순간접착제 뚜껑을 닫아 놓 는다.)알루미늄 컵을 500 mL 비커에 넣고, 알루미늄 컵 위에 지문을 찍은 슬라이드 유리를 지문이 찍힌 면이 아래를 향하도록 올려놓는다. 이때 비커의 벽면을 소량의 물로 적셔 수분이 있도록 하는 것이 반응에 유리하다.비커의 입구를 비닐 랩으로 단단히 밀봉하고, 가열판 위에 올려놓는다.가열판의 온도를 ~50 ℃가 되도록 조절하고, 10 분 정도 반응을 진행한다.- 4 -지문감식다른 여러 표면에도 지문을 얻고, 같은 방법으로 지문을 현상한다. 필요하면 알루미늄 컵에 순간접착제를 몇 방울 더 떨어뜨리고, 지문을 찍은 표면을 올려놓는다. 가능한 많은 표면에 대하여 지문을 현상해 보라. Cyanoacrylate 증기법은 어떠한 표면에서 지문을 현상하는데 효과적인가?Part II: Ninhydrin 용액법한변의 길이가 4 cm 정도가 되도록 종이를 자른 후, 앞에서 설명한 방법으로 종 이 표면에 지문을 찍는다. 종이를 다룰 때 효과적인가?Part III: 1,8-Diazafluoren-9-one (DFO) 용액법한변의 길이가 4 cm 정도가 되도록 종이를 자른 후, 앞에서 설명한 방법으로 종 이 표면에 지문을 찍는다. 종이를 다룰 때 다른 지문이 묻지 않도록 주의해서 다 른다.핀셋을 사용하여 지문이 찍힌 종이를 DFO 용액에 담가서 잘 적신 후, 종이를 꺼내어 공기 중에서 건조시킨다.~100 ℃의 가열판(또는 오븐)에서 지문 종이를 덮개를 하고 10 ~ 20 분 정도 건 조시킨다. (이때는 수분이 필요없다.)건조된 지문 종이를 형광 이미징 장치에 놓고, 지문의 형광 이미지를 측정한다.다른 여러 표면에도 지문을 얻고, 같은 방법으로 지문의 형광 이미지를 측정한다. 가능한 많은 표면에 대하여 지문을 현상해 보라. DFO 용액법은 어떠한 표면에서 지문을 현상하는데 효과적인가?- 5 -지문감식실험 후 처리━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━순간접착제는 용기 주변에 묻은 액체를 제거하고, 뚜껑을 단단히 막는다.사용하고 남은 ninhydrin 용액은 폐기물 비커에 모은다.실험 데이터 및 처리━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━지문이 찍힌 표면에 따라 세 가지 지문감식 방법은 어떠한 결과를 나타내었는지 정리하라. 지문이 ‘선명’, ‘희미’, ‘감식불가’로 구분하라.표면Cyanoacrylate증기법Ninhydrin 용액법DFO 용액법슬라이드 유리희미감식불가감식불가비닐선명감식불가감식불가A4 용지감식불가희미희미도화지감식불가희미희미색도화지감식불가희미감식불가알루미늄 호일감식불가감식불가감식불가위의 결과를 토대로 세 가지 지문감식 방법은 각 각 어떠한 특성의 표면에 효과 적으로 사용될 수 있는가?지문감식 방법표면 특성Cyanoacrylate 증기법비닐Ninhydrin 용액법종이류(A4, 도화지, 색도화지)DFO 용액법종이류(A4, 도화지, 색도화지)현상이 잘된 지문 몇 개를 고른 후, 이들에서 '궁상문(arches)', '제상문(loops)'리므로(2시간~), 가성소다(수산화나트륨) 처리한 솜을 이용하면 시간을 줄일 수 있다.Ninhydrin이나 DFO와 같은 지문감식 용액에 사용되는 용매는 어떠한 성질을 가져야 하는가?닌히드린, DFO와 반응하지 않아야하고 DFO 용액의 경우 ~470 nm에서 흡광성이 없어야한다.Ninhydrin과 DFO는 지문에 포함되어 있는 아미노산과 반응할 때 각각 어떠한 결합을 형성하며, 또한 어떠한 화합물을 생성하는가?닌히드린은 아미노산의 아미노기와 결합하여 imine complex(Ruhemman's purple)를 형성하여 보라색을 띈다.Ninhydrin 용액법에 비하여 DFO 형광을 이용한 지문감식법은 어떠한 경우에 더 유리하겠는가?지문이 묻은 배경이 보라색 계열이여서 imine complex(Ruhemman's purple)이 생성되어도 육안으로 판단이 안될 때, DFO을 이용하면 형광 발광을 통해 더욱 정확도가 높은 지문을 현상할 수 있다.고찰━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━이번 실험에서는 Cyanoacrylate 증기법, Ninhydrin 용액법, 1,8-Diazafluoren-9-one (DFO) 용액법을 이용하여 지문을 현상하고 어떠한 방법이 특정 표면에서 지문을 현상하는데 효과적인지 알아보았다.지문은 마멸, 화상, 절상 등에 의해 불선명화, 소실 혹은 변형되는 경우가 있지만, 자연의 상태에서는 지문의 형태는 평생 변하지 않는다. 이러한 것은 만인부동이기 때문에, 지문은 개인식별의 유력한 근거가 된다. 사람은 4가지 종류의 지문으로 분류할 수 있고, 대체로 범죄수사에는 기본형으로 와상문＞제상문＞궁상문으로 이용율이 많은 것으로 되어 있다.Cyanoacrylate는 강력순간 접착제의 주 성분이므로 접착제를 이용하여 실험하였다. Cyanoacrylate는 지문에 포함되어 있는 수분에 의해서 중합반응을 일으켜 빠르게 굳기 때문에 지문의 융선 패턴에 따라 흰색의 고분자를 형성한다. 실험결과 비닐에서 가장 선명한 상을 얻을 수 있6 -

자연과학| 2020.12.11| 9페이지| 1,500원| 조회(340)

일반화학실험, 인천대, 화실, 지문감식, 일화실

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일반화학실험 아스피린의 합성 예비레포트

실험 예비보고서아스피린의 합성실험일시학과조학번이름담당교수1.실험목표━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━에스터화 반응을 이해하고 이를 이용하여 아스피린을 합성한 후 수득률을 계산해본다.2.이론━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━▶아스피린아스피린(aspirin)은 아세틸 살리실산(acetylsalicylic acid, ASA)이라고도 하며 살리실산이라는 물질에서 유래되었다. 살리실산은 버드나무 껍질에 함유되어 있으며 기원전(BC) 1,500년쯤의 기록이 있을 만큼 오랜 시간 사용되어 왔다. 근대에 버드나무 껍질 추출물에서 살리실산을 추출하여, 해열, 진통제로 사용하였으나 부작용이 심각하여 사용에 어려움이 많았다. 1897년 독일 바이엘사는 살리실산의 부작용을 감소시킨 아세틸 살리실산(아스피린)을 합성하였다. 아스피린은 염증, 발열, 통증을 일으키는 프로스타글란딘(prostaglandin)의 생성에 관여하는 효소인 사이클로옥시게나제(cyclooxygenase)-1과 2(COX-1 and 2)를 억제하기 때문에 항염, 해열, 진통 작용을 나타낸다. 사이클로옥시게나제는 혈소판의 응집을 촉진하는 트롬복산(thromboxane) A2*의 생성에도 작용하기 때문에 아스피린은 혈전의 생성도 억제한다.아스피린은 이 때문에 위장출혈 등의 부작용이 있다. 심혈관계 질환 치료목적으로 장기간 복용하는 아스피린은 위에서 녹지 않고 장까지 도달한 후 녹아 흡수되도록 만들어진 제제로 되어 있어 위장관 출혈 등의 부작용을 감소시켰다. 허혈성 심장 질환의 가족력이 있거나 고혈압, 고지혈증, 비만, 당뇨병 등 복합적인 위험인자가 있는 사람은 심근경색이나 뇌경색이 생길 위험이 높다.• 500 mg 정제는 해열, 진통, 소염작용이 있다. 소염작용이 있어 관절염 등 퇴행성 관절질환이나 강직성 척추염에 사용되며, 해열작용이 있어 감기로 인한 발열에 사용된다. 또한 진통작용이 있어서 두통, 관절통, 근육통 등에 사용된다.• 1 녹을 수 있는 용질의 양을 말하여, 용매로는 보통 물을 사용한다. 일반적으로 온도가 높은 물에 고체를 녹이면 낮은 온도에서보다 더 많은 양의 고체용질을 녹일 수 있는 것이다. 이렇게 용해되어 있는 상태에서, 온도를 다시 천천히 내리면 용해도가 작아지기 때문에 용질은 다시 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1111672&ref=y" 석출되면서 결정을 이룬다. 이러한 방법을 재결정이라 한다.재결정을 통한 결정의 모양과 크기 조절용질이 석출될 때에는 온도를 빨리 낮추느냐 천천히 낮추느냐에 따라 결정의 크기나 모양이 달라지기도 한다. 온도를 급격하게 낮추면 결정이 제대로 배열될 충분한 시간이 없고 결정을 만들 시간도 부족해 크기도 작고 고르지 못한 결정이 만들어질 가능성이 크다. 그렇지만 온도를 천천히 낮추면 고르고 큰 결정을 얻을 수 있다. 그래서 재결정방법은 결정의 모양을 더 고르게 한다거나 결정의 크기를 조절하고자 할 때 자주 사용되는 방법이다.재결정을 통한 용질의 순도 높이기또한 재결정을 하면 용질의 순도를 높일 수 있다. 만약 불순물이 조금 섞여 있는 질산나트륨(NaNO3)을 보다 순수하게 얻어내고 싶다면, 재결정방법을 이용할 수 있다. 먼저 물을 100g 준비하고 온도를 100°C 근처로 높인 후 질산나트륨(NaNO3)을 녹인다. 만약 불순물이 물에 녹지 않는 물질이라면 여과지를 이용해 걸러낼 수 있지만 그렇지 않다면 용해도 차이를 이용해 분리해야 한다. 100°C에서 질산나트륨(NaNO3)의 용해도는 170이다. 즉 물 100g에 최대 170g의 질산나트륨(NaNO3)이 녹을 수 있는 것이다. 질산나트륨(NaNO3)을 150g 녹였다고 하자. 이제 이 용액의 온도를 10°C가 되게 천천히 내린다. 10°C에서 질산나트륨(NaNO3)의 용해도는 80이다. 따라서 150g-80g = 70g이므로 70g만큼의 질산나트륨(NaNO3)이 더 이상 용액 속에 녹아 있지 못하고 다시 결정으로 석출된다. 이때,매는 이러한 활성화에너지를 낮추는 또 다른 경로의 정반응 통해 반응속도를 빠르게 하고, 부촉매는 반응의 속도를 느리게 하는 것이다. 이때 반응열은 달라지지 않는다.▶수득률[ Ausbeute ]화학적 과정에 있어서 원료 물질의 어떤 양에서 목적으로 하는 물질이 이론적으로 생성해야 하는 양에 대해 실제로 생성한 양의 비율을 수득률이라 하고 일반적으로 백분율로 나타낸다. 넓게 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2294787&ref=y" 수득량이라고 불리고 있지만, 비율이므로 수득률 쪽이 오해가 적다. 또 공업적으로는 원료에 대한 제품의 비율이라고 하는 경우도 있다. 수득률과 비슷한 것으로 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2308215&ref=y" 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.실험전 예비보고서다음의 시약들의 물리, 화학적 성질과 안전 관련사항을 조사.salicylic acid특성화학식C7H6O3분자량138.122 g·mol−1외형Colorless to white crystals냄새Odorless밀도1.443 g/cm3 (20 °C) Hyperlink "https://en.wikipedia.org/wiki/Salicylic_acid" l "cite_note-crc-2" [2]녹는점158.6 °C (317.5 °F; 431.8 K)끓는점200 °C용해도1.24 g/L (0 °C) Hyperlink "https://en.wikipedia.org/wiki/Partition_coefficient" o "Partition coefficient" log P2.26증기압10.93 mPa Hyperlink "https://en.wikipedia.org/wiki/Salicylianhydride" l "cite_note-NIOSH-1" [1]phosphoric acid (H3PO4)특성화학식H3PO4분자량97.994 g·mol−1외형colorless syrup냄새Odorless밀도1.6845 g⋅cm−3 (25 °C, 85%),녹는점40–42.4 °C (104.0–108.3 °F; 313.1–315.5 K) Hyperlink "https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoric_acid" l "cite_note-crc-4" [4]끓는점212 °C (414 °F; 485 K) Hyperlink "https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoric_acid" l "cite_note-chemspider-10" [10] Hyperlink "https://en.wikipedia.org/wiki/Partition_coefficient" o "Partition coefficient" log P−2.15 Hyperlink "https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoric_acid" l "cite_note-chemsrc-5" [5]증기압0.03 mmHg (20 °C) Hyperlink "https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoric_acid" l "cite_note-PGCH-6" [6]Salicylic acid와 acetylsalicylic acid에는 어떠한 작용기들(functional groups)이 포함되어 있는가?Salicylic acid: 벤젠고리, 카복실기, 하이드록시기acetylsalicylic acid: 벤젠고리, 카복실기, 카보닐기%수득률은 어떻게 구하는가? 1.0 g의 살리실산을 사용하여 1.0 g의 아스피린을 합성하였다면 아스피린의 %수득률은 얼마인가?살리실산 1g = 0.0072mol아스피린 1g = 0.0055mol%수득률=실제 생성량/이론적 생성량 X 100%0.0055mol/0.0072mol X 100% = 77.09%H3PO4) 용액얼음폐기물용 1 L 비커안전 및 유의사항가열판이나 끓는물에 데이지 않도록 주의한다.초산무수물과 인산은 피부나 눈에 자극적이므로 몸에 닿지 않도록 한다. (초산무 수물과 인산은 후드에서 가한다.) 만약 몸에 묻었을 경우에는 즉시 많은 양의 물 로 씻어낸다.4.실험━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Part I: 아스피린의 합성그림과 같이 1 L 비커를 사용하여 물중탕 장치를 설치한다 (플라스크는 다음의 2와 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 10 분간 가열한다.증류수 2 mL를 가하여 여분의 초산무수물을 분해시킨다. (이때 발생하는 뜨거운 증기에 주의하라.)물중탕에서 플라스크를 꺼내어 증류수 20 mL를 가한 후 실온에서 냉각시킨다. 용액이 냉각됨에 따라 결정이 생긴다. (결정이 생기지 않으면 유리막대로 플라스 크에서 용액이 들어있는 바로 윗부분의 안쪽 벽을 긁어준다.)결정이 형성되기 시작하면 플라스크를 얼음 속에 넣고 결정이 모두 형성될 때까 지 냉각시킨다.Büchner 깔때기에 거름종이를 깔고 진공거르기(vacuum filtration) 장치에 설치 한다.플라스크의 내용물을 Büchner 깔때기에 붓고 결정을 5 mL 증류수(얼음으로 냉 각시킨)로 2 ~ 3 번 씻는다.얻어진 결정의 일부(결정 모양의 관찰과 녹는점 측정에 사용할 것임)를 거름종 이에 옮기고 오븐에서 건조시킨다.*절차11-14은아스피린의정제(재결정)과정이다.나머지 결정을 깨끗하고 건조된 50 mL 비커에 옮겨 담고 증류수 5 mL를 가한 다.가열판에서 서서히 가열하며 결정을 모두 녹인다. (필요하면 증류수를 더 가한그러나 결정을 )

자연과학| 2020.12.11| 11페이지| 1,500원| 조회(298)

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실험22화학평형최종수정일2015년 8월 23일배경━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 많은 화학반응에서 반응물은 생성물로 완전히 변환되지 않고, 아무리 오랜 시간동안 반응을 진행시켜도 일부의 반응물은 생성물과 함께 남아 있다. 이때 우리는 반응물과 생성물이 평형(equilibrium)을 이루고 있다고 말한다.아래의 화학반응에서a A + b B⇌c C + d D(1)반응의 초기에는 반응물 A와 B가 반응하여 C 와 D를 생성하며, A와 B의 농도가 감소함에 따라 → 방향의 정반응(forward reaction)의 속도는 점차로 감소한다. 반 응이 진행됨에 따라 생성물 C와 D의 농도가 증가하고 C와 D로부터 A와 B가 생성되는 ← 방향의 역반응(reverse reaction)의 속도는 증가한다. 결국 정반응(→)의 속 도는 역반응(←)의 속도와 같게 되고, 이때 반응은 평형에 도달하게 된다. 반응이 평 형에 도달하면 겉보기에는 반응이 진행되지 않고 반응물과 생성물의 농도의 변화가 없는 것처럼 보이나, 실제로는 정반응과 역반응이 같이 일어나는 것으로 두 반응의 속도가 같기 때문에 아무런 변화가 없는 것처럼 보일 뿐이다.평형에서 반응물과 생성물의 농도는 다음의 식에 의하여 연관되어 있는데, (2)K를 반응의 평형상수(equilibrium constant)라 한다. K는 온도의 함수이나, 반응물의 초기 농도에는 무관하다.이 실험에서는 Fe3+ 이온과 SCN- 이온이 반응하여 FeSCN2+ 착이온(complexion)을 형성하는 반응에 대한 평형상수를 결정할 것이다:Fe3++SCN-⇌FeSCN2+(3)(무색)(무색)(붉은색)반응 (3)의 평형상수는 다음과 같이 쓸 수 있다: 이때 […]eq 의 'eq' 는 평형에서 물질의 농도임을 나타낸다.(4)평형에 도달하였을 때의 착이온 FeSCN2+의 농도는 분광광도계를 사용하여 측정할 수 있다. 낮은 농도에서 물질이 흡수하는 빛의 세기, 즉 흡광도(absorbance) 는 물질의 농도에 비례한다 (Beer’s law). 착이온 FeSCN2+는 붉은색을 띠며 ~450 nm에서 강하게 빛을 흡수한다. 450 nm에서 FeSCN2+ 용액의 흡광도, A는 FeSCN2+ 의 농도에 비례하므로,A ∝ [FeSCN2+]→A = k [FeSCN2+](5)따라서 농도를 이미 알고 있는 FeSCN2+ 용액의 흡광도를 측정한다면 비례상수 k를 구할 수 있고, 미지의 FeSCN2+ 용액의 농도는 흡광도를 측정하여 결정할 수 있다.또한, 반응식 (3)에 의하면 1 몰의 Fe3+와 1 몰의 SCN-이 반응하여 1 몰의FeSCN2+를 생성한다. 따라서 Fe3+와 SCN-의 초기 농도를 각 각 [Fe3+]0와 [SCN-]0라 하면, 평형에 도달하였을 때 Fe3+와 SCN-의 농도는 다음의 관계식을 만족한다:[Fe3+]0 - [FeSCN2+]eq = [Fe3+]eq(6a)[SCN-]0 - [FeSCN2+]eq = [SCN-]eq(6b)따라서 평형에서 FeSCN2+의 농도를 결정하면, 사용한 Fe3+와 SCN- 용액의 초기 농도로부터 평형에서의 Fe3+와 SCN- 의 농도를 구할 수 있고, 이들로부터 식 (4)에 의 하여 반응의 평형상수를 구할 수 있다.이번 실험에서 평형상수는 반응물의 초기 농도에 무관한 것을 확인하기 위하 여, 서로 다른 농도의 Fe3+와 SCN- 용액을 혼합하여 반응을 진행하고 이때의 평형 상수들이 서로 같은 지 조사해 볼 것이다.기구 및 시약━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━조별가시광선 분광광도계(Vis spectrophotometer), SV2100큐벳 2 개 이상20 mL 부피플라스크 4 개10 mL 피펫 2 개 ●50 mL 비커 여러 개공통4.0 × 10-4 M sodium thiocyanate(NaSCN) 용액 500 mL:(NaSCN 대신 KSCN을 사용할 수 있다)0.20 M iron(III) nitrate[Fe(NO3)3] 용액 250 mL:(0.3 M HNO3 용액으로 0.20 M Fe(NO3)3 용액을 제조)0.3 M 질산(HNO3) 용액 1 L폐기물용 1 L 비커안전 및 유의사항━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━시약은 조심해서 다루고 몸에 닿지 않도록 한다. 만약 몸에 묻었을 경우에는 즉 시 많은 양의 물로 씻어낸다.분광광도계는 조심하여 다루고, 분광광도계를 테이블 밖으로 밀쳐서 떨어지지 않도록 주의한다. 또한 분광광도계의 Sample Holder나 그 주변에 용액을 흘리지 않도록 주의한다.큐벳에서 빛이 투과하는 면에 지문이나 다른 이물질이 묻지 않도록 주의한다.(큐벳을 잡을 때는 큐벳의 위쪽 끝 부분만을 잡는다.)실험━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Part I: λmax의 측정분광광도계와 컴퓨터를 USB 케이블로 연결한다. 분광광도계의 광원을 키고 ~15 분 이상 안정화한다.50 mL 비커에 4.0 × 10-4 M의 NaSCN 용액을 5.0 mL 넣고, 여기에 0.20 M의 Fe(NO3)3 용액을 5.0 mL 가하고 잘 섞어준다. (이 용액이 FeSCN2+ 착이온의 표준용액이다.)두 개의 큐벳을 준비하여 하나에는 0.20 M Fe(NO3)3 용액을 담고, 다른 하나에는 절차 2에서 준비한 FeSCN2+ 착이온 용액을 담는다. 큐벳에 용액을 담을 때는 가득 채우지 말고 약 2/3 정도만 채운다.SV2100 사용법의 ‘흡수 스펙트럼 측정’ 절차에 의하여 Fe(NO3)3 용액을 ‘Reference’로 하여 FeSCN2+ 착이온 용액의 흡수 스펙트럼을 얻는다 (파장 범위는 400 ~ 600 nm). 흡광도(absorbance)가 최대인 파장, λmax는 얼마인가? λmax에 서 흡광도는 얼마인가?Part II: FeSCN2+ 용액의 흡광도 측정계열희석(serial dilution) 방법에 의하여 다음과 같이 묽힌 Fe(NO3)3 용액들을 제 조한다:(용액 1) 0.20 M의 Fe(NO3)3 용액을 4.0 mL 취하여 20 mL 부피플라스크에 넣고 눈금까지 0.3 M 질산 용액으로 채우고 잘 섞어준다.(용액 2) 용액 1을 10.0 mL 취하여 20 mL 부피플라스크에 넣고 눈금까지 0.3 M 질산 용액으로 채우고 잘 섞어준다.(용액 3) 용액 2를 10.0 mL 취하여 20 mL 부피플라스크에 넣고 눈금까지 0.3 M 질산 용액으로 채우고 잘 섞어준다.(용액 4) 용액 3을 10.0 mL 취하여 20 mL 부피플라스크에 넣고 눈금까지 0.3 M 질산 용액으로 채우고 잘 섞어준다.각 Fe(NO3)3 용액을 취하기 전에 피펫은 증류수로 깨끗이 씻고 마른 휴지로 잘 닦은 후 사용한다.50 mL 비커에 4.0 × 10-4 M 의 NaSCN 용액을 5.0 mL 넣고, 여기에 묽힌 Fe(NO3)3 용액(용액 1)을 5.0 mL 가하고 잘 섞어준다.

자연과학| 2020.12.11| 9페이지| 1,500원| 조회(230)

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일반화학실험 화학전지 결과레포트

실험25화학전지 - 오렌지쥬스 전지최종수정일2015년 8월 23일배경━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 전자가 한 물질에서 다른 물질로 이동하는 산화-환원반응(oxidationreduction 또는 redox reaction)을 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 산화-환원반응 을 이용하여 화학에너지와 전지에너지를 상호변환시키는 장치를 전기화학전지(electrochemical cell)라 한다. 전기화학전지는 자발적 산화-환원반응을 통하여 전기 에너지를 발생하는 Galvani 전지 또는 볼타 전지(Voltaic cell)와 외부에서 전기에너 지를 가하여 비자발적 산화-환원반응을 일으키는 전해질 전지(electrolytic cell)로 분 류할 수 있다. 전해질 전지의 대표적인 예로는 전기분해나 납축전지의 충전 등이 있 다.Galvani 전지의 한 예로 Daniel 전지를 들 수 있다. Daniel 전지는 아래 그림 과 같이, 두 개의 용기에 각 각 금속 Zn 전극을 ZnSO4 용액에 담근 반쪽전지(half-cell)와 금속 Cu 전극을 CuSO4 용액에 담근 반쪽전지를 전선으로 연결하여 구 성한다.이때 Zn 전극에서는 Zn 금속이 Zn2+ 이온으로 산화되어 용액 속으로 녹아들어가며, 이처럼 산화가 일어나는 전극을 산화전극(anode)라 한다. 한편 Cu 전극에서는 용액 속의 Cu2+ 이온이 금속으로 환원되어 석출되며, 이처럼 환원이 일어나는 전극을 환 원전극(cathode)이라 한다. 산화전극 또는 환원전극에서의 반응을 반쪽반응(half reaction)이라 하며, 전체 전지 반응은 두 반쪽반응의 합이다.anode:Zn(s)→Zn2+(aq) + 2e-(산화) cathode:Cu2+(aq) + 2e-→Cu(s)(환원)-----------------------------------전체 전지 반응:Zn(s) + Cu2+(aq)→Zn2+(aq) + Cu(s)Daniel 전지를 포함한 Galvani 전지에서 전자들은 산화전극에서 생성되어지 조사하여, 금속이 산화되는 경향(이를 금속 의 이온화경향 또는 electrochemical series)을 결정할 것이다.기구 및 시약━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━조별멀티미터, 연결단자(악어집게/바나나) 2 개연결단자(양 끝에 악어집게) 4 개 ● 금속판 (~1 × 3 cm) 각 3 개 Cu, Zn, Mg, Fe탄소전극 (또는 연필)4 색 LED 회로/(-)자 드라이버(2.5 mm)6-well plate50 mL 비커, 스포이드 ●사포 (고운 것, P240)공통오렌지 쥬스소금1 M 질산(HNO3) 용액안전 및 유의사항━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━금속판에 베이지 않도록 주의한다.질산 용액은 매우 위험하므로 조심하여 다루고, 몸이나 옷에 묻었을 경우에는 즉시 많은 양의 물로 씻어낸다.수소 기체는 폭발의 위험이 있으니 주변에 불이나 화기가 없도록 한다.오렌지 쥬스는 절대로 마시지 않는다.실험━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 아래의 실험에서 Cu, Zn, Fe 금속판은 질산 용액에 ~30 초 정도 담갔다가 증류수로 깨끗이 세척하고 말린 후 사용한다. 필요하면 사포로 금속판 표면의 산화막이나 이 물질을 제거한 후 사용한다. Mg 리본은 사포로 표면의 산화물을 제거한 후 사용한 다. (질산에 담그지 말 것!)Part I: 오렌지 쥬스 전지6-well plate의 well 하나에 오렌지 쥬스를 2/3 정도 채우고 그림과 같이 Cu와 Zn 금속판을 설치한다. 두 개의 금속판이 서로 닿지 않도록 주의한다.두 전극에 멀티미터를 연결하고(멀티미터의 붉은색(+) 단자는 Cu에 연결하고, 검 은색(-) 단자는 Zn에 연결) 오렌지 쥬스 전지의 전압과 전류를 측정한다. 전지의 전류는 두 전극 사이의 간격에 의존하므로, 두 전극의 간격을 일정하게 유지한 다.각 전극에서 어떠한 일이 일어나는지 관찰한다.Cu 금속판 대신 탄소(C) 막대(또는 연필)를 전극으로 사용하여 전지 희석한 오렌지 쥬스를 채운다.Cu와 Zn 금속판을 전극으로 사용하여 차례로 각 전지의 전압과 전류를 측정한다. 멀티미터를 연결할 때 극이 바뀌지 않도록 주의하여 연결한다.Part IV: 전지의 직렬 및 병렬 연결6-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 알아본 다. LED를 연결할 때 극이 바뀌지 않도록 주의한다 (LED 다리가 긴 쪽을 전지 의 (+)극에 연결).실험 후 처리━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━사용한 오렌지 쥬스는 싱크대에서 많은 양의 물과 함께 흘려버린다.질산 용액은 싱크대에서 많은 양의 물과 함께 흘려버린다.Well plate와 금속판은 증류수로 깨끗이 세척하여 반납한다.연결단자는 집게 부분을 증류수로 깨끗이 세척하고 물기를 닦아낸 후 반납한다.실험 데이터 및 처리━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Part I: 오렌지 쥬스 전지Cu-Zn 전극C-Zn 전극전압 (V)0.970.81전류 (μA)0.730.18Cu와 Zn 금속판을 사용한 오렌지 쥬스 전지에서 산화되는 것은 무엇인가? 환원되는 것은 무엇인가? (힌트: 모든 전극이 반응에 참여하는 것은 아니다. 반응하 지 않는 전극은 비활성 전극(inert electrode)이라 한다.)zn이 산화되고 cu가 환원된다.Cu 금속판 대신 탄소(C) 막대를 사용한 오렌지 쥬스 전지에서 산화되는 것은 무엇인가? 환원되는 것은 무엇인가?탄소는 비활성 전극으로 반응에 참여하지 않는다.전극으로서 Cu를 사용할 때와 탄소를 사용할 때, 오렌지 쥬스 전지의 전압에 차이가 있는가? 전류에는(V)0.950.970.96전류 (μA)0.710.911.14오렌지 쥬스의 농도100%50%25%전압 (V)0.990.90.94전류 (μA)0.770.3850.250소금의 첨가에 따른 전지의 전압과 전류의 변화는 어떻게 설명할 수 있는가?소금이 첨가되면 전해질의 농도가 진해지므로, 농도에 따라 전압, 전류가 정비례오렌지 쥬스의 농도에 따른 전지의 전압과 전류의 변화는 어떻게 설명할 수 있는가?오렌지주스는 산성을 띈다. 희석될수록 전해질의 농도가 감소하므로 전압과 전류가 감소한다.Part IV: 전지의 직렬 및 병렬 연결Cu-Zn 전극Cu-Zn 전극2 개 직렬 연결2 개 병렬 연결전압 (V)1.880.94전류 (μA)0.741.35LED전지의 연결 방법(직렬 또는 병렬)LED에 불이 들어오게 하기 위한 전지의 수붉은색직렬2노란색직렬2초록색직렬2푸른색직렬3전지를 직렬 연결할 때 증가하는 것은 무엇인가? 전지를 병렬 연결할 때 증가하는 것은 무엇인가?직렬연결 시 전압과 전류의 크기가 커지며, 병렬 연결 시 전압과 전류는 일정하지만 직렬로 연결했을 때보다 오래 사용 가능하다.LED에 불이 들어오게 하려면 전지를 어떻게 연결해야 하는가? LED에 따라 불이 들어오게 하기 위해 필요한 전지의 수가 다른 이유는 무엇인가?직렬로 연결하여 전압과 전류를 증가시킨다. LED마다 저항값이 다르기 떄문에 필요한 전지의 수가 다르다.실험 보고서━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Daniel 전지는 염다리(salt bridge)를 포함하고 있다. 이 염다리의 역할은 무엇인가?우뭇가사리에 질산암모늄과 같은 염을 녹여 굳게 한 염다리는 용액 속의 이온이 이동하는 통로로, (+)이온과 (-)이온의 균형을 맞추어 준다. 반쪽 반응이 일어나는 각각의 실험 장치에서 산화 반응이 일어나는 곳과 환원 반응이 일어나는 곳이, 직접 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=945286&ref=y" 전자를 주고받지 못하도록연통, 또는 이산화망간(MnO2)과 한 종류의 전해질이 접해 있는 용기로 구성되어 있다. 이 전해질은 물에 녹인 염화암모늄과 염화아연으로 이루어져 있다. 음극은 탄소 막대이며 전지의 중심에 위치하여 있다. 건전지 내에서는 다음과 같은 반응이 일어난다.양극 : Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-음극 : 2NH4+(aq) + 2MnO2(s) + 2e- → Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l)금속에서 일어나는 중요한 산화-환원반응에 부식(corrosion)이 있다. 철의 부식은 어떠한 과정을 통하여 일어나는지 알아보자.부식은 원하지 않는 금속의 산화를 가리키는 것으로, 그 주 원인은 물과 산소이다. 철의 부식의 주범은 물이다. 표준 상태에서 물은 다음과 같이 환원된다.2 H2O (l) + 2e- → H2 (g) + 2 OH-(aq) Eo = -0.42 (V)철은 이와 거의 유사한 환원 전위값을 가진다.Fe2+(aq) + 2 e- → Fe(s) Eo = -0.44 (V)따라서 철이 순수한 물 속에 놓여있을 때는 산화되는 경향이 매우 적다. 그러나 물 속에 산소가 녹아들어가게 되면 산소와 물이 공존하고 다음의 반쪽 반응을 고려해야 한다.O2(g) + 2 H2O + 4 e- → 4 OH- (aq) Eo = + 0.40 (V)이 환원 전위는 철보다 크기 때문에 철을 Fe2+ 으로 산화시킬 수 있고, Fe2+은 다시 Fe3+로 산화되어 산화철의 수화물(녹)이 된다.철이 물과 산소가 있는 환경에 노출되면 다음과 같은 반응이 진행된다.철은 (-)극으로 작용하여 철 이온으로 산화된다.● Fe → Fe2+ + 2e- ( 산화 )여기에서 생긴 전자는 산소에 노출된 철의 다른 부분으로 이동하여 산소가 환원되는 반응이 일어난다.● O2 + 2 H2O + 4e- → 4 OH- ( 환원 )동시에 철이온은 표면의 습기를 타고 이동하여, 전체 반응은 두 반쪽 반응을 합한 것과 같다.2 ( Fe → Fe2+ + 2e- ) … 산화, (-)극O2 + 2 H2O + 4e- → 41 -

자연과학| 2020.12.11| 12페이지| 1,500원| 조회(592)

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일반화학실험 어는점 내림에 의한 분자량 결정 예비레포트

실험 예비보고서어는점 내림에 의한 분자량 결정실험일시학과조학번이름담당교수실험목표━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━어는점 내림 현상을 이용하여 미지시료의 분자량을 알아낸다. 어는점 내림현상은 용질의 종류의 상관없이 용질의 입자수, 즉, 농도에만 의존하기 떄문에 미지시료의 어는점을 측정하여 미지시료의 농도를 알 수 있고 이로부터 분자량을 도출해낼 수 있다.이론━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━총괄성 : 용액의 총괄성 또는 총괄 성질은 용질의 종류와 관계없이 용질과 용매의 개수비(즉 농도)에만 의존하는 용액의 성질을 말한다.비휘발성의 용질이 용매에 용해되면, 용매의 끓는점은 올라가고 어는점과 증기압은 내려간다. 이때 끓는점과 어는점이 변화하는 정도는 용매의 종류에 따라 다르고 용매에 용해되는 용질의 입자의 수에 따라 다르다. 용질의 성질과는 무관하다. 이처럼 용질의 종류와는 관계없이 용질입자의 수에만의존하는 용액의 성질을 총괄성이라 한다.용액의 성질이 용질의 종류와 관계없다는 가정은 이상 용액에서만 성립하고 실제 묽은 용액에서는 근사적으로 성립한다. 총괄성 이론의 또 다른 가정은 용매는 휘발성이 있고 용질은 휘발성이 없다는 것이다. 즉, 용질 분자는 액체상에 있는 용매 분자의 일부분을 대체하여 용매의 농도 또는 증기압을 감소시킨다.이러한 총괄성의 예로는 증기압, 끓는점, 어는점, 삼투압 등이 있다.m 은 용액의 몰랄 농도이고, kb는 몰랄 끓는점 오름 상수이다.(물의 경우 kb는 0.512℃이며 용매에 따라 다르다.)액체는 그 액체의 증기압이 외부 압력과 같을 때 끓는다. 따라서 용매와 용액의 끓는점에 관한 이해를 위해서는 용매와 용액의 증기압에 관해 살펴볼 필요가 있다. 비휘발성 용질이 녹아 있는 용액의 증기압은 순수한 용매보다 증기압이 낮아진다. 이것은 용액 속에 녹아 있는 용질이 용매의 증발을 방해하기 때문이다.비휘발성인 용질이 녹아 있는 용액의 어는점은 순수한 용매보다 낮아지는데 용액의 증기압이 용매의 증기압보다 낮아지기 때문이다. 용액의 농도가 진해지면 용액의 삼중점은 내려가고, 고체와 액체의 평형 온도를 낮추어 어는점도 낮아지게 된다. 비휘발성 용질을 녹인 묽은 용액의 경우 용액의 어는점은 용액 속에 녹은 용질 입자수에 비례해 낮아진다.반트호프 인자는 i로 표시하며, 이온화도와 상호전환이 가능하다. 이온화도는 이온화 평형을 이루는 전해질 수용액에서, 용해된 전해질의 전체 몰수에 대해 이온화된 전해질 몰수의 비를 말한다. 이온화하기 이전 물질의 전량을 1로 하고, 그 중 α만한 양이 이온화했다고 하면 이 α가 이온화도이다. 전해질 수용액의 경우, 이온화도는 일정한 온도일지라도 그 종류나 농도에 따라 뚜렷하게 달라지지만, 일반적으로 강한 전해질에서는 크고 약한 전해질에서는 작다. 특히 강한 전해질의 경우, 묽은 용액에서 이온화도는 거의 1에 가까우며 완전히 이온화한다.끓는점 오름과 어는점내림은 일상 속에서 많이 응용되고 있다. 어는점 내림은 겨울에 도로가 어는 것을 방지하기 위해 소금을 뿌리는 것에 활용되고 있다. 소금을 뿌리면 어는점이 내려가서 영하의 날씨에도 도로가 얼지 않아 교통사고의 위험을 크게 줄일 수 있다. 또한 겨울에 물은 얼어도 간장이나 바닷물이 얼지 않는 것은 용액의 어는점이 내려가기 때문이며 자동차에 부동액을 넣어 어는점을 낮추어 날씨가 추워져도 냉각수가 얼지 못하게 하거나 눈이 왔을 때 소금이나 염화칼슘 등을 뿌려 눈을 녹이는 것 등을 그 예로 들 수 있다.실험전 예비보고서1) 다음 시약들의 물리, 화학적 성질과 안전과련사항을 조사하라.1. lauric acid(C12H24O2)분자량 : 200.31776 g/mol밀도 : 0.880g/ cm3끓는점 : 298.9 °C녹는점 : 43.2 °C특징 : 식물유래 물질이며 팜(Palm)유를 가수분해하여 얻는 지방산 중에 탄소수 12개(C12)만을 추출정제한 단체지방산이다. 비누,화장품 등의 세정제, 유화제로 사용된다. 포화지방산에 속하며 불포화지방산과 달리 고온과 자외선에 쉽게 산패되지 않는다. 모유에 약 6% 수준으로 들어있다. 물네는 녹지 않고 벤젠등에는 잘 녹는다.2. benzoic acid(C7H6O2)분자량 : 122.13g/mol밀도 : 1.2659g/ cm3녹는점 : 122.41 ℃끓는점 : 250℃특징 : 무색의 결정으로, 찬물에는 녹기 어렵지만 뜨거운 물에는 잘 녹는다. 아세톤·에탄올·에테르 등의 유기용매에는 잘 녹으나, 석유에테르에는 녹기 어렵다. 각종 금속과 염을 생성하며, 알코올과 에스터를 만든다. 품위생법에 의하여 허가된 방부제의 일종으로 간장에 쓰이는 외에, 매염제로도 사용하고 있다. 나트륨염은 방부제·거담제로 쓰이는 외에, 해열제로서 급성관절류머티즘·방광염·만성기관지염의 치료에 쓰인다. 또 벤조산나트륨-카페인의 조제에도 사용된다. 또한 식품 방부제로 널리 사용되는 곰팡이 제거제이다.3. potassium hydroxide (KOH)분자량 : 56.11g/mol밀도 : 2.055g/ cm3녹는점 : 360.4℃끓는점 : 1320℃특징 : 알코올·글리세롤 등에도 녹는다. 화학적 성질은 수산화나트륨과 거의 같지만 부식성이 더 강하고 이산화탄소를 흡수하는 힘도 수산화나트륨보다 강하다. 고가이기 때문에 수산화나트륨만큼 널리 공업적으로 사용되지 않는다. 칼륨염의 제조, 칼리 비누, 염료의 합성, 분석 시약, 이산화탄소의 흡수제, 알칼리 전지로 광산용의 안전등 등에 사용된다. 눈이나 피부에 닿지 않도록 주의해야 한다.2) 총괄성질이란 무엇인가? 총괄성질에 속하는 성질들에는 어떠한 것들이 있는가?총괄성이란 용질의 종류와 관계없이 용질과 용매의 개수비(즉 농도)에만 의존하는 용액의 성질을 말한다. 이러한 총괄성의 예로는 증기압, 끓는점, 어는점, 삼투압 등이 있다.비휘발성의 용질이 용매에 용해되면, 용매의 끓는점은 올라가고 어는점과 증기압은 내려간다. 이때 끓는점과 어는점이 변화하는 정도는 용매의 종류에 따라 다르고 용매에 용해되는 용질의 입자의 수에 따라 다르다.용액의 성질이 용질의 종류와 관계없다는 가정은 이상 용액에서만 성립하고 실제 묽은 용액에서는 근사적으로 성립한다. 총괄성 이론의 또 다른 가정은 용매는 휘발성이 있고 용질은 휘발성이 없다는 것이다. 즉, 용질 분자는 액체상에 있는 용매 분자의 일부분을 대체하여 용매의 농도 또는 증기압을 감소시킨다.3) 822g의 물에 84.6g의 암모니아(NH3)을 용해하여 유리세정제 용액 0.945L를 제조하였다. 이 용액에서 암모니아의 몰농도와 몰랄농도를 구하라. (NH3 의 분자량 : 17)84.6g 암모니아(NH3) : 4.976몰몰농도 : 4.976몰/0.945L = 5.266M몰랄농도 : 4.976몰/0.822Kg = 6.053m4) 몰랄농도가 몰농도에 비하여 유리한 점은 무엇인가?몰랄농도(m)는 용매 1kg에 녹아 있는 용질의 몰수이다.몰농도(M)는 용액 1L에 포함된 용질의 몰수이다.몰농도는 부피를 기준으로, 몰랄농도는 질량을 기준으로 한다. 따라서 온도가 변하면 몰농도는 변하지만 몰랄농도는 일정하여 온도에 영향을 받지 않는 농도이다. 따라서 용액의 농도에 따른 증기압력 내림, 끓는점 오름, 어는점 내림 등에 사용하며, 삼투압 측정에도 몰농도와 함께 사용한다.기구 및 시약━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Vernier컴퓨터 인터페이스(LabPro또는 Go!Link)/컴퓨터, 온도 센서, 가열판, 스탠드/클램프, 250mL비커, 시험관(13×100)2개,시험관 집게, 세척솔(시험관 용), 저울(1mg)lauricacid, benzoicacid, 미지시료 A와 B, 0.5M수산화칼륨(KOH)용액 20mL, 폐기물용 1L비커실험 방법━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━PartI:순수한 lauricacid의 어는점1. 250mL비커에 물을 반쯤 넣고 가열판에서 80~85℃로 가열하여 물중탕을 준비한다.2. ~1g의 lauricacid의 무게를 정확히 재어 시험관에 넣는다.3. 시험관에 온도 센서를 꽂고 물중탕 비커에 넣는다.4. 약 80℃의 물중탕에서 시험관에 들어 있는 고체 lauricacid를 모두 녹인다. 이때 시험관 벽면이나 온도 센서에 고체 lauricacid가 남아있지 않도록 주의한다.5. 컴퓨터에서 ‘LoggerPro’프로그램을 시작하고,10분 동안 5초의 간격으로 온도 측정을 할 수 있도록 준비한다.6. 고체가 모두 녹은 후 시험관을 물중탕에서 꺼내어 재빠르게 스탠드에 고정시키고, 컴퓨터 화면에서 ‘수집’을 클릭하여 온도 데이터 수집을 시작한다.7. 데이터 수집 동안 온도 센서를 이용하여 lauricacid를 계속 저어준다.8. 온도 변화가 거의 일정해지면 ‘중지’버튼을 클릭하여 데이터 수집을 중단하고, 수집한 데이터를 파일로 저장한다.PartII:lauricacid혼합용액의 어는점1. 앞의 시험관에 온도 센서를 꽂은 채로 ~0.1g의 benzoicacid의 무게를 정확히 재어 넣는다.

자연과학| 2020.12.11| 7페이지| 1,500원| 조회(299)

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