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(일반및공학화학) 2-10 엽록소와 스펙트럼 결과레포트 평가A+최고예요

※ 실험 이론 노란색 물감은 단파장, 파란색 물감은 장파장의 빛을 흡수하여 우리 눈에는 노랗고 파랗게 보인다. 그런데 둘을 섞으면 양쪽이 모두 흡수되고 중간 파장의 빛이 남아 녹색으로 보인다. 그렇다면 녹색 식용색소는 어떨까? 한 분자가 장파장과 단파장의 빛을 흡수해서 녹색을 나타낼까, 아니면 노란색과 파란색을 나타내는 색소가 섞여있는 것일까? 만일 두 가지 색소가 섞여 있다면 크로마토그래피 같은 방법으로 분리해서 확인할 수 있을 것이다. 지시약 BTB는 pH변화에 따라서 노란색(pH 6.0이하)에서 파란색(pH 7.6이상)으로 색이 바뀌는 지시약이다. 중간 pH에서는 노란색과 파란색 형태가 절반씩 섞여 있어서 녹색으로 보일 것이다. 엽록소 식물의 광합성에 필수적인 엽록소에는 Chlorophyll a, b가 있는데 둘 다 가시광선 중에서 파장이 짧은 500nm이하와 파장이 긴 600nm이상의 빛을 흡수하기 때문에 녹색을 나타낸다. Porphyrin을 기본구조로 가지며, 중심에 마그네슘이 위치하고 있다.<중 략> ＊ pH에 따른 엽록소 추출액의 색상 변화 → pH 5.0, pH 6.86, pH 8.0에서 모두 동일한 흡수 스펙트럼이 나타났다. ＊ 엽록소는 pH가 5.0에서 8.0까지 변화하여도(의 농도가 변하여도) 엽록소 분자의 구조가 달라지지 않기 때문에 흡수하는 스펙트럼의 변화가 없고 따라서 색상의 변화가 나타나지 않았다. 엽록소 역시 `식용색소-초록`과 유사한 흡수 스펙트럼이 나타나기 때문에 초록색이 된다는 것을 알 수 있다.2. 생각해 볼 사항 1) 지시약과 엽록소의 차이를 분자구조와 연결해서 생각해 보시오. BTB 지시약의 경우에는 pH(의 농도)에 따라서 분자의 양쪽 -OH가 변하면서 분자구조가 바뀌게 된다. 그리고 이러한 이유 때문에 pH에 따라서 분자가 흡수하는 빛의 파장이 달라지므로 색상의 변화가 나타난다. 반면 엽록소의 경우에는 pH가 변하여도 분자구조가 바뀌지는 않기 때문에 색상의 변화가 나타나지 않는다. 2) 엽록소와 헤모글로빈의 색깔이 다르게 보이는 이유는 무엇인가?

자연과학| 2012.12.30| 5페이지| 1,000원| 조회(3,141)

엽록소, 헤모글로빈, 스펙트럼, 엽록소와 스펙트럼

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(일반및공학화학) 2-9 인산 적정과 완충 용액 결과레포트

※ 실험 이론 완충용액 산이나 염기를 넣어주어도 공통이온효과에 의해 용액의 pH가 거의 변하지 않는 현상을 완충작용이라고 하며, 이런 특성을 가진 용액을 완충용액이라고 한다. 공통이온효과 이온 평형계에 그 평형에 참여하는 이온과 공통되는 이온을 외부에서 넣어주면, 평형은 그 이온농도를 감소시키는 방향으로 이동한다. 완충 용액의 조건 1) 약산과 짝염기 동시에 포함해 가해진 어떠한 산 혹은 염기와도 반응 가능 2) 완충용액의 산과 염기가 서로 반응하지 않아야 함 3) 완충용액의 좋은 예 : 혈액 (pH : 7.4) 혈액의 완충작용이 없다면 우리 몸은 외부에서 유입되는 여러 산과 염기에 의한 pH변화에 대응하지 못함 적정의 예 1) 강산-강염기 적정 은 강산이므로 완전히 해리된다고 보며, 구경꾼 이온인 와 는 pH에 영향을 미치지 않으므로 넣어준 염기의 양에 의해 pH가 민감하게 변한다.<중 략>3. 결론 및 고찰 다양성자산인 인산의 적정에 대한 실험이었다. 완충용액의 완충작용이 최대인 지점의 pH값은 값과 같게 나타난다. 실험결과 이론값과의 오차가 약간 존재하였다. 초기 인산의 부피가 정확히 20㎖가 되지 않는다는 점이 원인이 될 수 있다. 피펫으로 최대한 정확한 부피를 측정하였지만 용액의 이동과정에서 손실이 있을 수도 있고, 눈금을 눈으로 보다보니 정확히 부피를 맞추기는 어려웠을 것이다. 적정과정에서도 원인이 있을 수 있다. 최대완충지점인 5㎖ 부근에서 를 5㎖라는 매우 많은 양을 넣어주었다. 따라서 정확한 적정 곡선의 기울기가 아닌 구간의 평균기울기로 계산하였기 때문에 오차가 있을 수 있다. 또한 를 첨가하는 과정에서 피펫의 눈금을 통해 부피를 측정하여 첨가하였지만 눈금을 눈으로 확인하는 과정의 오차가 있을 수 있다.

자연과학| 2012.12.30| 3페이지| 1,000원| 조회(1,930)

인산 적정, 완충 용액, 인산 적정과 완충 용액

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(일반및공학화학) 2-8 화학전지와 전기화학적 서열 결과레포트

8. 화학전지와 전기화학적 서열※ 실험 이론화학전지화학전지란, 화학 반응을 통하여 전류를 만들어 전기 에너지원으로 사용하기 위한 전지를 말하며 대표적으로 볼타전지, 다니엘전지 등이 있다. 각각의 반쪽전지는 쉽게 이온화하여 산화 또는 환원될 수 있는 전해질이 녹아있는 전해질 용액 속에 전자를 받아들이거나 내어줄 수 있는 금속 전극을 넣은 것이다. 전자는 산화전극에서 환원전극 쪽으로 흘러가므로 전류는 환원전극에서 산화전극 쪽으로 흘러간다.산화-환원반응물질 사이의 전자 이동으로 인해 발생되는 산화와 환원 반응은 동시에 일어난다. 전자를 잃은 쪽은 산화수가 증가하고 산화되며, 전자를 얻은 쪽은 산화수가 줄어들고 환원된다. 이 때 잃은 전자수와 얻은 전자 수는 항상 같다.산화, 환원전극전기화학전지에서 두 개의 반쪽반응은 대부분 금속판이나 선으로 이루어진 두 개의 다른 전극에서 일어난다. 환원 반쪽반응은 환원전극에서 일어나며 산화 반쪽반응은 산화전극에서 일어난다. 모든 전기화학전지에서 음이온은 산화전극으로 이동하고 양이온은 환원전극으로 이동한다.표준수소전극한 전극의 전위를 절대적으로 측정하는 것은 불가능하여, 임의로 선택한 두 전극 사이의 전위차를 측정하는 것은 가능하다. 이 때 많이 사용되는 기준 전극으로는 1기압의 압력으로 유지되는 수소 기체와 평형을 이루고 있는 상태에서 수소이온의 농도가 1.0M인 25℃의 수용액 속에 백금 금속으로 만든 전극이 설치되어 있는 것이며, 다음과 같은 환원반응이 일어난다.→일반적으로 표준수소전극의 전위(E?)를 0.0V라고 정의하고, 다른 전극과 표준 수소 전극을 연결한 전지에서 얻은 전위차를 그 전극의 환원전위라고 하고, 25℃에서 측정한 환원전위를 표준환원전위라고 한다.→(E? = +0.34V)→(E? = -0.76V)염다리전지가 작동하기 위해서는 양쪽의 용액, 즉 반쪽전지가 전기적으로 중성이 되어야 한다. 산화전극 주변에가 생기면 전하 균형을 위해 음이온이 필요하며,이온이 환원될 때 용액 내이온만 남게 되므로 중성을 이루기 위해서는 양이온이 필요하다. 따라서 염다리는 산화전극으로 음이온을 이동시키고, 환원전극으로는 양이온을 이동시켜 전기적인 중성을 유지시켜준다.1. 실험결과가) 실험 A판-XX판O-O판OX-(O : 표면에 금속 석출, X : 변화 없음)- 산화되려는 경향 :〉〉- 환원되려는 경향 :〉〉나) 실험 B이론값1차 실험2차 실험-1.1V0.61V--0.63V0.34V-0.47V0.30V--환원 :→산화 :→--환원 :→산화 :→--환원 :→산화 :→2. 생각해 볼 사항1) 만약 전극을 담그는 용액의 농도를 바꾸면 전압이 어떻게 바뀌는가?농도가 높아진다면, 그만큼 용액 안에 이온이 많이 존재하게 되고전자와 이온의 이동이 잘 일어나기 때문에 측정되는 전압값이 증가할 것이다.반대로 농도가 낮아진다면 전압은 낮아질 것이다.2) 시간이 지나면 두 전극 사이의 전위차는 어떻게 달라져 있는가?전지가 전부 방전이 되면 전위차가 0이 되어 전류가 흐르지 않는 것처럼시간이 지날수록 전위차는 감소할 것이다.3. 결론 및 고찰고등학교에서 배운 이온화 경향이 관련된 실험이었다. 그래서 어느 정도 실험결과를 예측하고 실험을 진행하였다.가 있는 용액에과를 넣었을 때, 두 금속에서 모두 반응이 있어났다. 이는과가보다 이온화되려는 경향이 크기 때문에는 석출되고,과는 이온이 되는 반응이 일어난 것이다. 또한가 있는 용액에서는 둘 다 반응이 일어나지 않았다는 결과에서이 이온화되려는 경향이 가장 큰 것을 알 수 있었다. 이온화 경향이 크다는 것은 전자를 잘 잃어서 이온이 잘 된다는 것이므로 산화가 잘 된다고 볼 수 있다. 따라서 산화되려는 경향은〉〉가 되고, 환원되려는 경향은 반대가 된다.화학전지 실험은 위의 성질을 이용한 실험이었다.-전지를 예로 들면에서 산화반응이 일어나서 전자가 발생하고,에서는 환원반응이 일어나서 전자가 소비된다. 따라서 전류가 흐르게 되고, 그로 인한 전위차가 생긴다.-의 전위차가-,-보다 큰 이유는〉〉에서 각 경향이 가장 큰 두 물질이기 때문에 전위차가 가장 크게 나타나는 것으로 볼 수가 있다.

자연과학| 2012.12.30| 3페이지| 1,000원| 조회(353)

화학전지, 화학전지와 전기화학적 서열, 전기화학적 서열

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(일반및공학물리) 2-7 RLC 회로 결과레포트

RL 회로에서 전압을 가해주는 순간 L에는 역방향으로 유도기전력이 생성된다. 이는 전류가 흐르면서 코일 내부의 자속이 변화하면서 코일에 유도기전력이 생기는 것이다. 따라서 걸어주는 순간의 전류변화가 가장 크기 때문에 순간적으로 유도기전력이 가장 크게 측정되는 것이고, 점차 전류의 변화량이 줄어들어서 기전력도 감소하는 것이다.R만의 회로에 교류를 가해주면 전압과 전류의 위상이 일치하게 나타난다. C만의 회로에서는 전류가 전압에 비해서 π/2만큼 느리게 나타났고, L만의 회로에서는 전류가 전압에 비해서 π/2만큼 빠르게 나타났다. 여기서 L에서의 전류는 0A에 대하여 위아래로 대칭이 아닌 것으로 측정되었는데, 이는 L의 내부저항으로 인한 전류 때문에 0A가 아닌 약간의 전류값에 대하여 대칭이 된 것이다.RLC 공명회로에 교류의 주파수를 변화시켜가며 가해주면 저항양단에 걸리는 전류값이 변화하는 것을 알 수 있었다. 전류가 가장 큰 주파수의 교류가 가해졌을 때는 회로의 저항이 가장 작다는 것을 의미한다. 회로의 저항, 즉 임피던스는 교류의 주파수에 영향을 받는다는 것을 알 수 있다.

공학/기술| 2012.11.30| 5페이지| 1,000원| 조회(472)

RLC, RL, RLC 회로, RL 회로, RLC 공명회로

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(일반및공학화학) 2-6 산화-환원 적정 : 과망간산법

6. 산화-환원 적정 : 과망간산법※ 실험 이론표준물질산환-환원 반응은 정량적으로 일어나기 때문에 부피 분석법으로 활용하여 시료의 농도를 알아낼 수 있다. 산화제인 과망간산칼륨을 이용하여, 과산화수소를 산화시켜 과산화수소의 농도를 결정하는 것이 이번 실험의 목적이다.표준 용액이란 농도를 알고 있는 시약으로써 적정법 분석을 위해 사용된다.일차표준물질(Primary Standard)은 부피 및 질량 적정법에서 기준이 되는 물질로, 순수한 화합물이다. 일차 표준물질에는 탄산나트륨, 탄산수소칼륨, 질산은, 옥살산나트륨 등이 있는데, 그 수가 매우 적고 한정되어 있다. 이 때문에 일차표준물질에 비해 덜 순수하지만 일차표준물질에 의해 정확한 함량이 알려진 물질인 이차표준물질(Secondary Standard)을 사용하여 알고자 하는 시료의 농도를 결정한다.표준용액의 농도를 결정하는 방법은 다음과 같다.1) 직접법에서 일차표준물질의 무게를 측정하여 용해시킨 후 부피 플라스크에서 정확히 아는 부피로 묽힌다.2) 무게를 측정한 일정한 양의 표준물질이나 이차표준물질을 적정하기 위해서 사용한 용액의 농도를 결정한다. 다른 표준용액 및 이차표준물질로 표준화할 적정시약을 때때로 이차표준용액이라고 한다. 이차표준용액의 농도는 일차표준용액의 비해 불확실하다.반응식1)은와 다음과 같이 반응한다.환원 :산화 :알짜이온 방정식 :2)은와 다음과 같이 반응한다.환원 :산화 :알짜이온 방정식 :1. 실험결과실험 A- 측정한 옥살산나트륨의 질량 : 0.34g- 옥살산나트륨 표준용액의 몰농도 : 0.051M측정한 옥살산나트륨의 질량 : 0.34g옥살산나트륨의 분자량 : 134.0g/mol표준용액의 부피 : 50mL※ 옥살산나트륨 표준용액의 몰농도 M= 0.051M소비된 과망간산칼륨 용액의 부피(mL)과망간산칼륨 용액의 평균 몰농도(M)1차7.7mL0.026M2차7.8mL평균값7.75mL- 평균 과망간산칼륨 용액의 몰농도 : 0.026M알짜이온 반응식에서와는 2:5의 반응비를 보이고 있다.가해준 옥살산나트륨의 몰수는이고,가해준 과망간산칼륨의 몰수는이다.(,의 몰수는 각각 가해준 옥살산나트륨, 과망간산칼륨의 몰수와 같다.)→ x=0.026그러므로 과망간산칼륨의 평균몰농도는 0.026M이 된다.실험 B1차2차과산화수소의 적정 부피(mL)10mL과망간산칼륨 수용액의 농도(M)0.026M과망간산칼륨 수용액의 적정 부피(mL)9.0mL9.0mL과망간산칼륨 수용액의 적정 부피의 평균값(mL)9.0mL과산화수소 수용액의 몰농도(M)0.059M과산화수소의 밀도(g/mL)1g/mL과산화수소 수용액의 %농도0.201%- 과산화수소의 몰농도 : 0.059M알짜이온 반응식에서와는 2:5의 반응비를 나타내고 있다.가해준 과망간산칼륨의 몰수는이고,가해준 과산화수소의 몰수는이다.→ x=0.059따라서 과산화수소의 몰농도는 0.059M이 된다.- 과산화수소의 %농도 : 2.01%X% 과산화수소 용액 10mL를 10배 희석시킨 수용액의 %농도는 0.1X가 된다.= 2.01따라서 과산화수소 용액은 2.01%이고, 10배 희석한 수용액은 0.201%가 된다.2. 생각해 볼 사항1) 과망간산칼륨 적정에서 염산이나 질산을 사용하지 않고 황산 용액을 사용하는 이유는 무엇인가?알짜이온 반응식에서 보면가 충분하지 않으면 반응이 잘 일어나지 않는다. 그러므로 강산인 황산을 넣어주었다. 염산과 질산도 강산이지만 염산의 경우에는 염소 기체가 발생하기 때문에 적절하지 않고, 염산과 질산은 자체적으로 산화성이 있기 때문에 실험 결과에 영향을 줄 수 있으므로 적절하지 않다.2) 실험 A에서 적정하기 전에 시료 용액을 70mL 묽혀서 적정하는 이유를 생각해 보시오.적정을 하기 위해서는 균일하게 섞인 용액이 필요하다. 또한 용액의 양이 적으면 용액을 다루기 어려운 점이 있고 양이 어느정도 있어야 종말점 확인이 용이해진다.3) 과산화수소의 농도를 고려했을 때, 과산화수소의 밀도를 1g/mL로 보는 것이 적합한가?측정하여 계산한 과산화수소 용액의 농도는 2.01%였다. 본래 과산화수소는 상온, 1기압에서 1.49g/mL이다. 2.01%의 과산화수소 용액의 밀도는 계산하면 약 1.01g/mL이므로, 1g/mL로 계산하여도 큰 오차가 되지는 않을 것이다. 만약 밀도를 1.01g/mL로 계산한다면 과산화수소 용액의 농도는 1.99%가 될 것이다.3. 고찰 및 결론

자연과학| 2012.11.23| 3페이지| 1,000원| 조회(2,268)

산화, 산화 환원, 환원, 과망간산법

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