*재* 스토어

*재*

개인인증

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

18개
전체 판매량

208개
최근 3개월 판매량

3개
자료후기 점수

평균A+
자료문의 응답률

-

전체자료 18개

일반화학실험 -탄산염 분석 보고서

Report-탄산염 분석-1. 실험 일자 및 공동 실험자-2007. 07. 11일(수)2. 실험 목적-알카리 금속의 탄산염에 염산을 넣을 때 발생되는 이산화탄소 기체의 양을 측정해서알카리 금속의 종류를 확인한다.3. 이론 및 원리-알칼리 금속은 M2CO3 형태의 탄산염을 형성하는데, 이 탄산염을 염산에 넣어두면 이산화탄소가 발생한다.M2CO3 + 2HCl → 2M+ + 2Cl- + H2O(ㅣ) + CO2(g)(M = Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)주어진 무게의 탄산염에서 얻어진 이산화탄소의 양을 알아내면, 알칼리 금속(M)의 종류를 알 수 있다.※ 주기율표의 1족(알칼리금속)에 속하는 원소1) 전자를 잃고 +1가 양이온이 되기 쉽다.2) 은백색의 광택을 가짐. 나무칼로 잘라지는 무른 금속.3) 반응성이 커서, 공기 중에서 쉽게 산화됨.(4M + O2 2M2O)Li < Na < K < Pb < Cs주기율 번호 증가 핵과 전자사이 멀어짐.물과 격렬하게 반응 수소기체 발생, 수용액은 염기성4) 불꽃반응을 이용하여 검출.수상치환 [水上置換, water substitution]물을 가득 채운 용기 속에 알맞은 관으로 기체를 넣고 거품으로 부상시켜 기체를 모으는 방법으로, 수소·산소·질소 등 물에 잘 녹지 않는 기체 등에 사용된다.물통에 물을 채우고, 알맞은 관으로 기체를 그 속에 넣어 거품으로 부상(浮上)시켜, 물을 가득 채워 거꾸로 세운 용기 속에 그 거품을 모은다. 수증기가 약간 혼입되기는 하지만, 목적하는 기체를 포집할 수 있다.상방치환 [上方置換]공기보다 가벼운 기체를 모을 때 주로 사용하는 기체 포집법으로, 공기나 모으고자 하는 기체 모두 눈에 보이지 않기 때문에 실험을 할 때 기체가 공기를 밀어 낼 수 있는 충분한 시간을 두어야 하는데, 암모니아나 메탄 등의 포집에 사용된다.기체를 모으는 가장 손쉬운 실험방법의 하나로 물에 녹는 기체 가운데 공기보다 가벼운 기체를 모을 때 사용하는 치환방법이다. 이외에 물에 잘 녹지 않는 기체를 모을 때 사용하는 수상치환, 물에 녹는 기체 가운데 공기보다 무거운 기체를 모을 때 사용하는 하방치환 등도 있다.이 방법들은 기체의 무게·용해도의 성질을 이용한 기체 포집법이다. 상방치환은 기체의 분자량이 공기보다 작은 암모니아·수소·메탄 등의 기체를 모을 때 사용하는 방법이다. 물에 잘 녹아 수상치환으로 모을 수 없고, 공기보다 가벼워 하방치환으로도 모을 수 없을 때 사용한다.이는 공기보다 무게가 가벼워 공기 중에서 위로 떠오르려는 성질을 가지고 있는 기체를 모을 때 사용하기 때문에 집기병을 반드시 거꾸로 세워야 한다. 암모니아나 메탄은 물에 잘 녹고 공기보다 훨씬 가볍기 때문에 다른 방법으로는 모을 수 없다. 그러나 수소기체는 물에 잘 녹지 않고, 공기보다 가벼워 수상치환과 상방치환 2가지가 가능하다.단점은 하방치환과 마찬가지로 공기 중에서 기체가 얼마나 모아졌는지 알 수 없다는 점이다. 즉 공기나 모으고자 하는 기체가 모두 눈에 보이지 않기 때문에 실험을 할 때는 기체가 공기를 밀어 낼 수 있는 충분한 시간을 두어야 한다.하방치환 [下方置換]물에 녹는 기체 가운데 공기보다 무거운 기체를 모을 때 사용하는 기체포집법.기체를 모으는 일반적인 방법으로는 물에 잘 녹지 않는 기체를 모을 때 사용하는 수상치환, 물에 녹는 기체 가운데 공기보다 가벼운 기체를 모을 때 사용하는 상방치환, 물에 녹는 기체 가운데 공기보다 무거운 기체를 모을 때 사용하는 하방치환 등이 있다.이들 방법은 기체마다 가지고 있는 고유한 성질(무게·용해도)을 이용해 각각의 특성에 맞게 고안된 기체포집법이다. 이 가운데 하방치환은 상방치환과 마찬가지로 물에 녹는 기체를 모을 때 사용한다. 수상치환은 물 속에서 이루어지는 방법이기 때문에 물에 녹는 기체는 모을 수 없기 때문이다.다만 하방치환이 상방치환과 다른 것은, 공기보다 무거운 기체는 당연히 공기 중에서 아래로 내려앉기 때문에 포집 도구인 집기병을 똑바로 세워 기체를 모은다는 점이다. 반대로 상방치환은 공기보다 가벼운 기체를 모을 때 사용하는 방법으로, 집기병을 거꾸로 세우면 모으고자 하는 기체가 공기보다 가볍기 때문에 자연히 병 속으로 들어가 윗부분에 모이는 성질을 이용한 것이다.하방치환으로 모을 수 있는 대표적인 기체는 이산화탄소·염화수소·염소·황화수소·이산화황 등이다. 이산화탄소는 물에 녹고 공기보다 무거워 하방치환으로 모을 수도 있지만, 공기 중에서는 얼마나 모아졌는지 알 수 없어 수상치환법을 이용하기도 한다.측정값에 영향을 주는 요일을 미리 알아내어 이를 측정값에 적정하게 반영시켜주는 과정을 측정값의 보정(calibration)이라고 한다. 그러나 실험에 따라서는 모든 불확실도의 요일을 미리 파악해서 측정값에 반영시켜줄 필요가 없는 경우도 있다. 이것이 필요한 유무는 실험에서 궁극적으로 얻으려고 하는 결과의 정확도가 얼마인가에 따라서 결정된다.매우 정확한 결과를 얻기 위해서는 실험 과정에 포함된 모든 측정값들이 정확해야 하고, 따라서 측정에 영향을 미칠 수 있는 모든 요인을 파악하고, 필요한 경우에는 측정값들을 적절하게 보정해주어야 한다. 그러나 실험 결과의 불확실도 범위에 들어갈 정도로 영향이 작은 불확실도의 요인은 고려하지 않는 것이 실험시간과 비용을 절약하는 방법이 된다. 측정에 미치는 불확실도의 요인 실험 결과에 어떤 영향을 미치는가를 알아내기 위해서는 측정하려고 하는 물리적 양의 의미와 측정 방법에 대한 광범위한 지식이 필요하며, 그런 지식은 실험을 통해서 얻을 수밖에 없다.4. 시약 및 기구-시약 : 탄산나트륨(Na2CO3) 2g, 6M HCl(20ml)-기구 : 뷰렛, 스탠드, 클램프, 삼각플라스크(100ml), 온도계탄산나트륨 [炭酸─, sodium carbonate]탄산소다 ·소다라고도 하며, 무수물(無水物)은 소다회, 10수화물은 세탁소다 ·결정소다라고도 한다. 화학식 Na2CO3. 무수물은 백색 분말로, 흡습성이 강하다. 일반적으로는 1수화물 ·7수화물 ·10수화물이 알려져 있다. 100g의 물에 0℃에서 7.1g, 100℃에서 45.5g 용해한다. 알코올 ·에테르 등에는 녹지 않는다. 수용액은 다음과 같이 분해하여 알칼리성을 나타낸다. Na2CO3＋H2O → NaOH＋NaHCO3 염산 HCl이나 황산 등의 강한 산에 가하면 이산화탄소 CO2를 발생한다. Na2CO3＋2HCl → 2NaCl＋H2O＋CO2↑공업적인 제조법으로는 암모니아-소다법(솔베이법) ·르블랑소다법(르블랑법) ·전해(電解)소다법(전해법)의 세 방법이 있는데, 현재는 암모니아-소다법이 주로 사용되고 있다. 암모니아소다법은 식염의 포화용액에 암모니아가스를 포화시키고, 여기에 이산화탄소를 통과시켜 탄산수소나트륨을 만들고, 이것을 가열하면 생긴다. 르블랑법은 현재 거의 사용되지 않고 있지만, 식염과 황산을 반응시켜 얻는 황산나트륨을 탄소로 환원시켜서 이것과 탄산칼슘으로부터 얻는다. 또, 전해소다법은 식염수를 전기분해하여 수산화나트륨을 만들고, 이것에 탄산가스를 가해서 얻는다. 유리 ·비누 ·수산화나트륨 ·탄산수소나트륨 등의 제조원료로 사용되며, 알칼리로서 종이 ·펄프의 제조, 염료의 유기합성 등 여러 분야에서 사용된다.5. 실험 방법- 실험방법1) 물로 기체부피 측정장치를 만들고 물의 온도를 측정한다.2) 100 mL 플라스크에 사용할 수 있는 고무마개에 구멍을 뚫어 유리관을 꼽고, 6 M HCl 20 mL를 넣는다.3) 플라스크 마개를 열어 탄산염 시료 0.2g을 재빨리 넣고 마개를 단단히 막는다.4) 플라스크를 조금씩 흔들어주면서 이산화탄소가 더 이상 발생하지 않을 때까지 기다린다.5) 유리관의 안쪽과 바깥쪽의 수면이 같도록 조절 한 후 유리관의 눈금을 읽고 기록한다.* 위 실험을 2회 반복함6. 관찰 및 측정결과-측정값항 목측정값탄산염 무게0.2 g이산화 탄소 부피

공학/기술| 2008.10.09| 7페이지| 1,000원| 조회(750)

보고서, 일반화학, 화학실험, 부경대, 탄산염

미리보기

닫기
일반화학실험 -엔탈피 측정 보고서

Report-엔탈피 측정-1. 실험 일자 및 공동 실험자-2007. 07. 11일(수)2. 실험 목적-산과 염기의 중화반응을 이용해서 엔탈피가 상태함수임을 확인한다.3. 이론 및 원리-엔탈피 (Enthalpy)대부분의 화학반응은 일정한 부피보다는 일정한 압력(대기압) 조건에서 수행한다.따라서 일정 압력하에서 전달되는 열 q를 내부에너지 E와 유사한 어떤 상태 성질 (상태함수)과 결부시키는 것이 바람직하다.만일 외부 압력이 일정하고 계가 외부에 행한 일이 전부 압력-부피 일이라면 다음 관계식이 성립한다.△E = q + w = q - P외부△V외부 압력이 계의 내부 압력 P와 같다고 가정하면 다음과 같이 쓸 수 있다.△E = q - P△Vq = △E + P△V여기서 P는 상수이므로 P△V = △(PV) 이고 위 식은 다음 같이 된다.q = △(E + PV)이 식의 우변에 있는 E + PV를 “엔탈피 H”라고 정의한다.H = E + PV∴ q = △(E + PV) = △H이 때, E, P 및 V가 상태함수이므로 H도 상태함수이어야 한다.한가지 중요한 것은, 위 식은 일정 압력에서만 성립한다는 것이다.압력이 변하는 경우는 보다 일반적인 다음 관계식을 사용해야 한다.△H = △E + △(PV)H는 물리적으로 에너지와 같은 단위를 가지며 내용적으로는 일정 압력하에서 어떤 과정이 일어날 때 계가 흡수한 열량은 계의내부에너지 변화뿐만 아니라 계의 부피 팽창에 필요한 에너지를 합해준 일종의 보정된 내부에너지에 해당한다는 것이다.그러므로 P-V만 있는 일정 압력 과정에서의 q의 값은 상태함수인 엔탈피의 변화 △H와 같다.상태함수 (State Function)엔탈피는 여러 가지 열역학적 함수의 하나로서 상태함수 라고 한다.상태함수의 크기는 계의 온도와 압력에 의해 결정되는 것으로 그 내력과는 전혀 관계없다.즉, 상태함수의 변화량은 오로지 계의 처음 상태와 최종 상태에 의해 정해질 뿐 그 경로와는 전혀 관계없다.그 보기로서 0℃에서 얼음 1g이 녹는 변화를 생각해보자.여기는 0℃ 로 승화되는 것을 단계 1(△H₁), 기체의 물 1g이 액체의 물 1g으로 응축되는 것을 단계 2(△H₂)라하면, 총 엔탈피의 합은△H = △H₁ + △H₂ 가 된다.헤스의 법칙 (Hess's law)엔탈피가 상태함수라는 사실로부터 유도된 헤스의 법칙은 다음과 같다.『만약 둘 혹은 그 이상의 화학식을 더하여 다른 하나의 화학식을 만든 경우, 새로 얻은 반응의 반응 엔탈피는 각 반응의 해당 반응엔탈피들을 더해야 한다.』여기서 에너지 변화 △E도 구할 수 있다.기체는 이상기체 법칙을 따르는 것으로 가정할 수 있고 온도는 25℃로 일정하기 때문에 다음 관계가 성립한다.△(PV) = △(nRT) = RT△n여기서 △n은 반응에서 기체의 몰수 변화로 다음과 같다.△n = 생성기체들의 전체 몰 수 - 반응기체들의 전체 몰 수액체와 고체만 포함된 반응이나 기체의 몰 수가 변하지 않는 반응에 대한 엔탈피와 에너지 변화는 거의 같으며 그 차이는 무시 할 수 있다.반응열화학 반응이 일어날 때는 항상 열의 출입이 있다.반응물과 생성물의 화학에너지의 합을 반응열로 정의한다.화학 반응이 일어날 때, 열이 방출되어 반응물의 에너지가 생성물의 화학에너지의 합보다 만으면 발열반응, 열을 흡수하여 반응물의 에너지보다 생성물의 화학에너지의 합이 많으면 흡열반응이라고 한다.반응열의 종류에는 연소열, 중화열, 분해열, 용해열, 생성열이 있다.물질 1몰이 완전히 연소할 때 발생하는 열량을 연소열이라 하며, 연소열은 어느 것이나 모두 발열반응이다.또 산과 염기가 각각 1g 당량씩 반응하여 1몰의 물을 생성할 때 발생하는 열량을 중화열이라고 한다.강산과 강염기의 수용액이 중화할 때는 산이나 염기의 종류에 관계 없이 일정한 값을 갖는다.1몰의 화합물을 그 성분원소의 홑원소 물질로 분해할 때 발생 또는 흡수하는 반응열을 분해열이라 한다.분해열은 생성열과 같지만 부호가 반대이다.용해열은 물질 1몰이 다량의 물에 녹았을 때 발생 또는 흡수하는 열량을 말한다.생성열반응열의 일종으로, 물질 1mol을 그 성분원응을 조합하고 열화학 방정식으로 구하려는반응의 생성열을 계산한다.반응이 25℃, 1기압의 조건에서 일어난 경우로 환산한 값을 표준 생성열이라고 한다.열용량과 비열열용량(heat capacity) C는 계의 온도를 1K 높이기 위해 가해야 하는 에너지의 양으로 정의된다.열용량은 계 전체의 성질이며 J/K 의 단위를 가진다.q = Cm△T열역학에서는 특별히 몰열용량(molar heat capacity) Cv 와 Cp가 유용하다.Cv 와 Cp는 각각 일정부피와 일정 압력하에서 어떤 무질 1몰의 온도를 1K 올리는데 필요한 열량이다.일정 V 혹은 일정 P에서 비열(specific heat capacity)은 물질 1g당 계의 열용량이다.예를 들어 일정 압력, 25℃에서 물의 비열은 4.18 J/K? g 이다.온도가 다른 두 물체를 서로 접촉시키면 온도가 같아질 때까지 열의 형태로 에너지를 교환한다.이들이 주위로부터 단열되어 있다고 하면 차가운 물체가 받은 열량 q₂는 뜨거운 물체가 내놓은 열량 -q₁과 같다.4. 시약 및 기구-시약 : 수산화나트륨(NaOH), 염산(HCl)-기구 : 비커(100mL), 부피플라스크(1L), 열량계, 온도계, 저울수산화나트륨 [水酸化─, sodium hydroxide]NaOH의 화학식을 갖는 흰색의 반투명한 결정으로, 대표적인 강염기인데, 공기 중에서 수증기를 흡수해 스스로 녹는 조해성이 있으므로 공기와의 접촉을 차단하여 보관해야 한다.수산화나트륨은 강염기의 대표적인 물질로 다른 물질을 잘 부식시키는 위험한 물질이다. 단백질도 가수분해하기 때문에 손으로 직접 만지는 것은 좋지 않다. 수산화나트륨은 고체 결정 상태이기 때문에 화학 반응 시에는 주로 물에 녹여 수용액을 만들어 사용하는데, 이때 많은 열을 발생시키므로 주의해야 한다. 만들어진 수용액을 산성용액과 반응시킬 때에도 많은 열을 발생하므로 묽게 하여 사용해야 한다.-조해성수산화나트륨의 또 다른 대표적인 성질은 바로 조해성이다. 조해성이란 공기 중에서 수증기를 흡수해 스스로 녹는 성히 3g 필요하다고 하자. 시약병에서 수산화나트륨을 꺼내는 순간부터 이미 물을 흡수하기 시작하기 때문에 저울 위에 약포지를 올리고 수산화나트륨을 천천히 담게 되면 저울이 표시한 눈금은 3g이 되었어도, 실제 수산화나트륨의 양은 3g보다 적을 수 밖에 없다. 저울이 잰 무게에는 수산화나트륨이 흡수한 물의 무게도 포함되어 있기 때문이다.이뿐만 아니라 수산화나트륨은 이산화탄소를 흡수하기도 한다. 이산화탄소는 물에도 어느 정도 녹기 때문에, 수산화나트륨은 고체 상태일때나 수용액 상태일 때 모두 이산화탄소를 흡수할 수 있다. 이산화탄소를 흡수한 수산화나트륨은 탄산나트륨으로 변한다.-수산화나트륨의 보관수산화나트륨은 매우 위험한 물질이며 조해성을 가지고 있기 때문에 공기와의 접촉을 최대한 피할 수 있도록 마개를 꼭 닫아 보관해야 한다.염산 [鹽酸, hydrochloric acid]물에 염화수소(HCl)를 녹여 만든 용액.염산은 이온화도가 큰 산이다. 100개의 염화수소분자가 물에 녹아 평형이 이루어지면 약 92개의 분자가 해리되어 92개의 수소이온(H+)과 92개의 염화이온(Cl-)의 상태로 존재하고, 약 8개의 분자가 염화수소(HCl)로 존재한다. 이렇게 물에 녹인 분자의 거의 대부분이 해리됨으로써 용액 속 수소이온의 농도를 높여주고, 따라서 강한산성용액이 되는 것이다.염산은 위에서 분비되는 위산의 주요성분이기도 하다. 우리가 먹은 음식물은 식도, 위, 소장, 대장 등 길고 많은 소화기관을 거치게 된다. 그래서 음식물을 다 소화시키고 흡수하는 데는 꽤 많은 시간이 걸리기 때문에 몸 속 에서 음식물이 상할 수도 있다. 이러한 결과를 막기 위해서 위산이 나오는 것이다. 위산은 pH 2 정도의 강한산성을 띤 환경을 만들어, 음식물이 들어왔을 때 세균을 죽이고, 음식물이 부패하지 않도록 도와주는 역할을 한다.염산은 공업적으로 염소와 수소에서 직접 합성한 염화수소를 물에 흡수시켜서 만드는데, 이것을 합성염산이라 한다. 또 유기화합물을 염소화할 때 부가적으로 얻는 경우도 있는데, s) + HCl(aq) ->NaCl(aq) + H2O(l) △H4)1) 비이커 무게 측정2) 열량계 조립3) 0.25M염산 용액 100ml 넣고 온도측정4) NaOH 1g 을 넣고 저으며 최고 온도기록5) 플라스크의 무게 측정용해열실험 2 (NaOH(s) + H2O(aq) ->NaOH(aq) △H5)1) 비이커 무게 측정2) 열량계 조립3) 증류수 100ml 넣고 온도측정4) NaOH 1g 을 넣고 저으며 온도기록5) 플라스크의 무게 측정중화열실험 3 (NaOH(s) + HCl(aq) ->NaCl(aq) +H2O(I) △H6)1) 비이커 무게 측정2) 열량계 조립3) 0.5M 염산 용액 50ml 넣고 온도 측정4) 눈금실린더에 0.5M NaOH 용액 50ml를 취해 온도를 측정하고 염산용액과 온도가같은가를 확인5) NaOH 용액을 염산용액에 재빨리 넣고, 온도가 가장 높이 올라갈 때의 온도를 기록하고,플라스크의 무게 측정6. 관찰 및 측정결과- 측정값(실험1)항 목측정값비이커 무게53.97 g고체 NaOH 무게1 g중화된 용액과 비이커 무게145.24 g염산용액의 온도26 °C중화된 용액의 최고 온도30.9 °C계산값(실험1)항 목측정값온도변화=4.9 °C중화된 용액의 무게=91.27g용액에 의해 흡수된 열량=1869.392 J비이커에 의해 흡수된 열량=224.785 J실험 1 에서 방출된 열량1869.392 + 224.785=2094.177 JNaOH 1몰당 반응열(수산화나트륨의 몰수=0.025㏖)= 83.77kJ/㏖측정값(실험2)항 목측정값비이커 무게50.89 g고체 NaOH 무게1 gNaOH 용액과 비이커 무게117.09 g물의 온도25.1 °CNaOH 용액의 최고 온도28 °C계산값(실험2)항 목측정값온도변화=2.9 °CNaOH 용액의 무게=66.2 g용액에 의해 흡수된 열량=802.476 J비이커에 의해 흡수된 열량=125.444 J실험 2 에서 방출된 열량802.476+125.444=927.92 JNaOH 1몰당 반응열(수산화나트륨의 몰수=0.025온도

공학/기술| 2008.10.09| 10페이지| 1,500원| 조회(453)

보고서, 일반화학, 화학실험, 엔탈피, 부경대

미리보기

닫기
일반화학실험 -몰 질량 측정 보고서

Report-몰 질량 측정-1. 실험 일자 및 공동 실험자-2007. 07. 10일(화)2. 실험 목적-이상기체 상태방정식을 이용해서 쉽게 증발하는 기체의 몰질량을 결정한다.3. 이론 및 원리-원자나 분자는 매우 작은 입자이기 때문에 질량을 직접 측정하는 것은 매우 어렵다. 그래서 원자나 분자의 질량을 나타내기 위해서 상대적인 방법을 사용한다. 즉, 질량수가 12인 탄소의 원자 몰질량을 12라고 정의하고, 이 동위원소 12g에 들어있는 탄소 원자의 수를 아보가드로 수(6.022 x 1023)라고 하며, 아보가드로수만큼의 원자 또는 분자를 1몰이라고 정의한다. 따라서 분자의 몰질량도 1몰에 해당하는 분자의 질량을 탄소 원자 1몰의 질량과 비교하여 결정한다.대부분의 기체는 상온, 상압에서 이상기체 상태방정식을 만족하기 때문에 기체의 부피, 온도, 압력과 함께 용기를 가득 채우는 데에 필요한 물질의 질량을 측정하면 이상기체상태방정식으로부터 몰질량을 계산할 수 있다.이 실험에서는 액체를 가열해서 일정한 부피를 가진 플라스크의 내부를 기체로 채운 다음에 플라스크를 다시 냉각시켜 액체로 만든 다음 질량을 측정하는 방법을 사용한다.※주의사항① 뚜껑의 구멍을 너무 크게 만들지 않게 주의한다.② 뚜껑의 구멍에서 기체가 증발하는 것을 관찰할 수 있다.③ 증발하는 기체를 직접 흡입하지 않도록 조심하고 실험실 환기에 유의한다.④ 가열중인 플라스크를 꺼내서는 안되고 가열된 플라스크에 화상을 입지않게 조심한다.※분자 운동론1. 압력 부피의 관계 : 보일의 법칙온도(T)와 양(n)이 일정할 때 이상기체의 부피(V)는 적용되는 압력(P)에 반비례한다.V ∝1/P (T와 n은 일정)PV = k2. 온도 부피의 관계 : 샤를의 법칙이상기체의 부피(V)가 압력(P)과 양(n)이 일정할 때 절대 온도(T)에 일직선으로 변한다.V ∝ T (P와 n은 일정)V = k T3. 양과 부피의 법칙 : 아보가드로 법칙온도(T)와 압력(P)이 일정할 때 양(n)에 일직선으로 이상기체의 부피가 변화한다.V ∝ n (T와 P는 일정)V = k n4. 이상기체 법칙보일의 법칙과 압력 V ∝ 1/P샤를의 법칙과 온도V ∝ T아보가드로의 법칙과 양V ∝ n방정식으로 나타내면 PV = nRTPV = nRT = (W/M)RTP; 대기압(1atm)V; 플라스크 부피n; 몰수R; 기체상수(0.08206 atm·L/mol·K)4. 시약 및 기구-시약 : 에탄올(C2H5OH) 3ml-기구 : 피펫(10ml), 둥근플라스크, 저울, 온도계, 항온 수조기, 알루미늄 호일, 바늘,메스 실린더에탄올(C2H5OH)사슬모양의 탄화수소 중 탄소의 수가 2개인 에탄에서 수소원자 하나가 히드록시기(-OH)로 치환된 알코올의 한 종류이다. 에틸알코올이라고도 하며 술의 주성분이라고 하여 주정으로도 불린다.사슬모양 탄화수소는 지방족 탄화수소라고도 하며 탄소의 수에 따라 붙여지는 이름도 달라진다. 에탄올은 지방족 탄화수소 화합물 중 탄소의 개수가 두 개인 에탄(C2H6)에 수소원자가 히드록시기(-OH)로 치환된 화합물로 지방족 탄화수소 유도체이다. 무색이고 독특한 향기가 나는 액체로 녹는점은 -114℃, 끓는점은 78℃이며 마취성이 있다.알코올은 분자 사이에 수소결합(hydrogen bond)을 형성하는 특징이 있어 같은 탄소수의 에탄의 끓는점이 -89℃인 것에 비하면 에탄올의 끓는점은 월등히 높으며 작용기로 히드록시기를 갖는 알코올은 매우 안정적인 화합물이라 할 수 있다. 또한 알코올의 작용기인 히드록시기는 이온화하지 않으므로 알코올은 중성물질이다.우리가 보통 먹어서 취하는 술이라 일컫는 알코올은 에탄올을 말하며 술을 마신 다음날 머리가 아픈 것은 체내에서 에탄올이 산화되어 아세트 알데히드라는 물질이 생성되기 때문이다.5. 실험 방법- 실험방법① 깨끗하게 씻어서 말린 둥근 플라스크에 알루미늄박으로 만든 뚜껑을 씌우고, 바늘로 작은 구멍을 뚫는다. 구멍의 크기는 작을수록 좋다.② 뚜껑을 덮은 플라스크의 무게를 정확하게 측정한다.③ 둥근플라스크에 약 3ml 의 액체 시료를 넣고 뚜껑을 다시 막아 스탠드에 고정한다.④ 항온수조에 물을 절반정도 채우고 끓을 때까지 가열한다.⑤ 둥근 플라스크가 바닥에 닿지 않을 정도로 깊이 넣는다.(둥근플라스크가 뜨거운 물에 전부 잠기도록 한다.)⑥ 끓는물의 온도와 대기압을 측정하고, 시료가 모두 기화할 때 까지 기다린다.⑦ 시료가 모두 기화되면 잠시 기다린 후에 플라스크를 끓는 물에서 꺼내 식힌다.⑧ 둥근플라스크에 묻은 물을 완전히 제거한다.⑨ 식힌 둥근플라스크를 뚜껑이 있는 채로 무게를 다시 한번 측정한다.⑩ 둥근플라스크를 깨끗하게 씻은 후 증류수를 가득 채우고, 가득 채운 증류수의 부피를 눈금실린더를 사용해서 측정하고 이 값을 이용해서 플라스크의 부피를 계산한다.6. 관찰 및 측정결과-측정값항 목측정값플라스크와 알루미늄 뚜껑의 무게62.86 g냉각 시킨 플라스크와 뚜껑의 무게63.71 g끓는 시점에 물의 온도87℃대기압1 atm둥근 플라스크의 부피140ml계산값항 목계산값응축된 시료의 무게=0.85g끓는 물의 온도87℃ ->?360.15 K액체시료의 몰질량= 179.434 g/mol7. 결론 및 논의-오늘 실험은 에탄올의 몰 질량을 측정 해 보는 실험이었다.실험과정에서는 비교적 간단하고 별 어려움 없는 과정이었으나, 에탄올이 끓기 시작 하는 점을 육안으로 확인하여야 한다는 것과 에탄올이 확실히 100% 다 기화 되었는지도 육안으로 확인하여야 한다는 것이 많은 오류를 범하게 하는 가능성을 열어 두게 했다.그리고 실험을 하기 전에 왜 뚜껑에 구멍을 뚫어 놓을까를 고민해 보았다. 나의 생각으로는 액체에서 기체로 기화 할 때 부피가 커지므로 유리로 된 용기가 기체가 팽창하여 생기는 압력에 못 이겨 터지지 않게 하기 위해서이지 않을까 생각 해 보았다. 그래서 ‘구멍의 크기는 오차가 될 수 있으면 적게 나도록 아주 작게 뚫으라고 하지 않았겠나‘

공학/기술| 2008.10.09| 7페이지| 1,000원| 조회(439)

보고서, 일반화학, 화학실험, 부경대, 몰질량

미리보기

닫기
일반화학실험 -아스피린 분석 보고서 평가A+최고예요

Report-아스피린 분석-1. 실험 일자 및 공동 실험자-2007. 07. 09일(월)2. 실험 목적-합성한 아스피린 내의 불순물인 salicylic acid의 함량을 흡광도를 이용하여 구하고,이로부터 아스피린의 순도를 구한다.3. 이론 및 원리-분광법(spectroscopy) : 분자의 구조와 성질을 규명하기 위해 분자내의 에너지와 빛 에너지 사이의 상호작용을 이용하는 방법.분자는 외부로부터 분자에 빛 에너지를 쪼이면 회전, 진동, 전자에너지의 분자에너지에해당하는 일정한 에너지의 파장만을 흡수하게 된다.분자의 화학결합 상태나 구조적인 특성에 따라 흡수되는 정도가 달라져 서로 다른흡수스펙트럼을 나타내게 된다. 이러한 성질을 이용하여 정성 및 정량분석을 할 수 있는것이다.Absorbance & Transmission빛이 시료에 의해 흡수된 정도는 흡광도 (absorbance, A)로나타낼 수 있다.A = -log (I /I0)일반적인 분광학기에서는 %투광도(Transmission) T 를나타내는데, T = I /I0 로 나타낼 수 있고,투광도와 흡광도의 관계는 A = -log T 이다.Beer-Lambert lawA = εlcA : 흡광도ε : 시료의 흡광계수(시료의 성질과 투과하는 빛의 파장에 의존하는 상수)I : 시료 용기의 두께c : 시료의 몰농도4. 시약 및 기구-시약 : 0.025M Fe(NO3)3 (1L), Salicylic acid(0.2g), Et-OH, Aspirin(0.04g)-기구 : 비커(50ml), 부피플라스크(250ml, 100ml, 50ml), 피펫(10ml), 저울, 큐벳,노트북, Colorimeter5. 실험 방법- (1) 0.025M Fe(NO3)3를 1 L용액 : 10.10g Fe(NO3)3를 증류수에 녹여 1 L용액 제조.(2) Stock solution : 0.20g salicylic acid를 10 mL Et-OH로 완전히 녹인 후 증류수를 이용하여 250 mL 용액을 만든다.(3) Standard solution : 10 mL stock solution에 0.025M Fe(NO3)3를 이용하여 100mL 용액을 만든다.(4) Salicylic acid 희석용액 제조salicylicacid 용액standardsolution (㎖)증류수 (㎖)(Ⅰ)100(Ⅱ)7.52.5(Ⅲ)55(Ⅳ)2.57.5(5) Aspirin 용액 제조① 0.04g aspirin을 2mL Et-OH를 이용하여 완전히 녹인 후, 증류수를 이용하여 50mL 용액을 만든다.② “①” 5mL를 부피플라스크에 넣고, 0.025M Fe(NO3)3를 이용하여 50mL용액을 만든다.(6) 측정 준비6개의 cuvette에 증류수와 앞에서 만든 salicylic acid 희석용액(4개, ⑷), Aspirin용액(⑸)을 각각 9/10 정도를 채워놓고 뚜껑을 닫아놓는다.(7) 검정곡선 그리기① 노트북을 켜고, 노트북과 LabPro interface, Colorimeter를 연결한다.② 파일열기/_Advanced chemistry w Vernier/22b Aspirin color를 click한다.③ Calibrate the Colorimeterㄱ. 증류수를 넣은 cuvette을 colorimeter에 넣고, colorimeter에 있는 화살표(>)를눌러 565nm에 불이 켜지도록 한다.ㄴ. 565nm에 불이 들어오면, colorimeter의 CAL버튼을 누른다.(빨간불이 켜졌다꺼짐)④ salicylic acid 희석용액이 들어있는 cuvette(Ⅰ)을 colorimeter에 넣는다.⑤ Collect를 click한다.⑥ 그래프에 점이 하나 생성되는데 이것이 더 이상 움직이지 않으면, Keep을 click한다.농도 값을 입력시키는 창이 뜨는데, 여기에 계산한 몰농도 값을 적어 넣는다.⑦ salicylic acid 희석용액 (Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ)가 들어있는 cuvette들도 colorimeter에 넣고⑤,⑥ 실험을 반복한다.⑧ salicylic acid 희석용액 4개를 다 측정했으면, Stop을 click 한다.⑨ "Linear Fit" button를 눌러 직선 모양의 그래프를 만든다.???(검정곡선:salicylic acid 농도-흡광도)(8) 합성한 아스피린에 함유된 salicylic acid 계산① aspirin 용액이 들어있는 cuvette을 colorimeter에 넣고 Collect를 click한다.② Erase Data라는 활성창이 뜨면, Store Latest Run을 click한다.③ 그래프에 생긴 점이 안정화 되면 이때의 흡광도를 읽고, 이 흡광도 값과검정곡선으로부터 salicylic acid의 함량을 계산한다.6. 관찰 및 측정결과-(1) salicylic Acid 표준용액의 검정곡선 datasalicylicacid 용액몰농도(M) :Absorbance :(Ⅰ)5.792 × 10-40.989(Ⅱ)4.344 × 10-40.594(Ⅲ)2.896 × 10-40.392(Ⅳ)1.448 × 10-40.191(2) Best-fit line equation for the salicylic acid :(3) 합성한 Aspirin의 순도 결정항 목값실험에 사용한 아스피린의 질량0.04g아스피린 샘플의 흡광도0.027아스피린 샘플내의 salicylic acid 몰수M아스피린 샘플내의 salicylic acid 질량순수 아스피린의 질량=0.0385g합성한 아스피린의 순도=96.25%7. 결론 및 논의-오늘 실험은 저번 실험 때 만들었던, 아스피린의 순도를 측정 해보는 실험이었다.pH미터를 이용한 실험과 마찬가지로 노트북을 이용하여, 용액의 흡광도를 측정하는 부분이 상당히 흥미롭게 재미있었다. 어떻게 아날로그 수치를 컴퓨터로 디지털화 시켜서 수치로 보여 지는 지 신기하였다.2조가 한 조가 되어서 실험을 하였는데, 조원들 모두 적극적인 자세로 임하여, 실험도 빠르게 진행 되었다. 먼저, 살리실산의 표준 용액을 셀에 4가지를 만들어 넣었는데, 맨 처음은 증류수만을 8할 채우고, 0 ml 로 셋팅 한 후, 차례로 셀을 컬러리 메터에 집어 넣어 측정을 해 보았다. 용액의 부피와 시약의 무게 측정 등 여러 가지 측정과정에서 신중을 기하여 한 결과, 흡광도 그래프 기울기가 1 이라는 놀라운 결과를 얻을 수 있었다.교수님도 잘했다고 칭찬을 해 주어서, 더욱 더 보람을 느꼈다.그 다음, 아스피린의 순도 측정 과정에서 조원들 끼리 우리 조와 1조의 아스피린 중에 어떤 것을 쓸 것인가를 논의 한 끝에, 우리 조의 아스피린을 쓰기로 하고, 순도를 측정 해 보았더니, 96.25%라는 높은 수치가 나왔다. 이론상 100%의 순도가 되어야 하지만,

공학/기술| 2008.10.09| 6페이지| 1,000원| 조회(1,940)

아스피린, 보고서, 일반화학, 화학실험, 부경대

미리보기

닫기
일반화학실험 -아스피린 합성 보고서 평가A+최고예요

Report-아스피린 합성-1. 실험 일자 및 공동 실험자-2007. 07. 06일(금)2. 실험 목적-가장 성공적인 의약품의 하나인 아스피린의 합성을 통하여 유기합성의 의미를 배운다.3. 이론 및 원리-탄소를 비롯한 원소들을 원하는 위치에 결합시키는 유기합성에서는 원자들의 상대적인 결합뿐만 아니라 3차원적인 구조까지 조절해야 하는 매우 복잡한 과정이다.유기합성에서 어쩔 수 없이 만들어지는 불순물은 유기합성의 효율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 유기합성으로 합성한 물질을 실용적으로 이용할 수 없도록 만들기도 하기 때문에 반응의 효율을 높여서 불순물이 생기지 않도록 하거나 불순물을 완전히 제거하는 기술도 매우 중요하다.대부분의 유기합성은 시작 물질 (starting material) 로부터 시작하여 여러 단계의 합성과정을 거쳐서 이루어진다.합성 의약품인 아스피린(aspirin)은 아세틸살리실산(acetylsalicylic acid)이라는 화합물로써 방향족 벤젠 분자에 카르복실기와 에스터기가 결합된 간단한 구조의 약품이다.아스피린 : 아세트살리실산. (화학명)-유래히포크라테스 버드나무 껍질의 해열작용영국의 스톤 백버드나무 껍질의 해열작용 확인(1763년)이탈리아의 피리아 버드나무 껍질에서 주성분인 살리신을 분리(1823년)야생 조팝나무(스파이리어)꽃에서 살리실 알데히드가 추출.바이엘사는 1893년에 살리실산의 에스테르인 아세틸살리실산의 정제법아세틸의 머리글자인 「아」자를 스파이리어와 합쳐 아스피린이라 명명아스피린은 유기산의 일종으로 살리실산에 결합되어 있는 작용기(functional group) -OH를 에스터화 반응(esterification)으로 변화시켜서 합성할 수 있다.에스터화 반응은 카르복실산과 알콜이 반응하여 에스터가 생성되는 반응으로 산성 용액에서 매우 빠르게 일어난다.아스피린 합성*인산 or 황산은 아스피린의 합성에 있어 어떤 역할을 하는가?아스피린을 합성할 때 방향족 화합물인 살리실산(salicylic acid)을 인산 촉매존재하에서 아세트산무수물(acetic anhydride)로 아세틸화 시키면 살리실산의OH기에서 수소 대신 유기산인 CH3CO- 로 치환시킨 아세틸화반응에 의해acetyl salicylic acid즉 aspirin이 ?생성된다.4. 시약 및 기구-시약 : 살리실산 (1g), 아세트산 무수물(2ml), 85% 인산-기구 : 비커(50ml) 2개, 100ml 삼각플라스크, 저울, 물중탕기, 감암여과기, 유산지, 거름종이, 피펫(10ml)1. 살리실산 ()살리실산은 o-옥시벤조산에 해당한다. 화학식 C7H6O3. 분자량 138.12, 녹는점 159℃, 비중 1.443. 승화성이 있고, 에테르 ·에탄올 등 유기용매에 녹는다. 산성이고, 또 페놀이기도 하므로 염화철(Ⅲ) 수용액을 가하면 보라색을 띤다. 천연으로는 에스테르의 형태로 대부분의 정유(精油) 속에 함유되어 있는데, 특히 석남과(石南科) 가울테리아속(Gaultheria 屬)의 잎의 향유는 살리실산메틸이 주성분이기 때문에, 옛날부터 이것에서 살리실산을 얻었다. 건조한 나트륨페녹시드와 이산화탄소를 가열 ·가압하여 반응시키면 생긴다. 이 반응은 1861년 A.W.콜베가 처음 합성에 성공한 것을 R.슈미트가 개량하였으므로 콜베-슈미트의 반응이라 한다.해열 ·진통의 작용을 지니고 있으므로, 나트륨염이나 칼슘염으로 내복하며, 또 각종 약물에 살리실산을 결합시켜 용해성 ·안정성 ·약리성 등을 개량하는 데 쓰인다. 또 각질의 병적인 증식(사마귀 ·티눈)을 제거하기 위한 고약으로 사용되고, 메틸에스테르는 외용 도포약으로 진통 ·소염 등에, 페닐에스테르는 장 ·요도 등의 방부제로 사용된다. 또 식품 방부제로 사용되었으나, 독성이 문제가 되어, 현재는 사용되지 않고 있으며, 이 밖에 매염(媒染) 아조염료나 직접염료를 합성하는 중간체로서도 중요하다. 구리 ·티탄 ·철 등의 금속이온과 킬레이트 화합물을 만들고 짙은 색이 되므로, 이들 금속의 화학분석용 시약으로도 유용하다.2. 인산오산화인 P2O5가 수화(水和)하여 생기는 일련의 산 mP2O5·nH2O의 총칭이다. 메타인산·피로인산·오르토인산·삼인산·사인산 등이 있고, 이 밖에 메타인산의 중합에 의해서 생기는 폴리메타인산의 계열도 있으나, 일반적으로는 오르토인산을 가리킨다. 인산의 성질은 무색·무취의 점성도(粘性度)가 큰 액체이며, 농도가 높아지면 결정화(結晶化)하기 쉽다. 녹는점 42.35℃, 비중 1.834이다. 조해성(潮解性)이 있고, 100g의 물에 20℃에서 542g 녹는다. 비휘발성이며 가열하면 피로인산이나 폴리인산이 되고, 더 가열하면 메타인산이 된다. 알코올에도 녹는다. 금속 및 그 산화물을 격렬하게 침식한다. 실험실에서는 인을 산소 또는 공기 중에서 연소시켰을 때 생기는 오산화인을 물과 작용시키거나, 적린과 진한 질산을 반응시켜 만든다.공업적으로는 원소 상태의 인의 연소와 수화(水化)에 의해서 만드는 건식법(乾式法)과, 인광석의 황산분해에 의해서 만드는 습식법(濕式法)으로 대별된다. 건식법 인산은 전기로에서 제조된 인을 공기로 산화시켜 수화하여 만드는데, 이것에는 1단법과 2단법이 있다. 1단법은 전기로에서 나오는 인의 증기와 부생(副生)하는 오산화인의 증기를 냉각시켜 수화하여 얻는 방법이고, 2단법은 전기로에서 나오는 인의 증기를 한 번 응축시킨 다음 다시 인산 플란트에서 처리하는 방법이다. 1단법은 합리적으로 보이나 가스 용량이 크고 불순물이 혼입하기 쉬우며, 효율이 낮아 현재는 거의 사용되지 않고 있다. 이것의 개량형으로서 적당한 촉매를 사용하는 방법이 연구되고 있다. 습식법 인산은 인광석을 황산으로 분해하여 만드는데, 부생하는 석고(石膏)의 처리장치에 여러 가지 방식이 있다. 신(新)도르(Dorr)식·노르덴그렌(Nordengren)식·프레온(Prayon)식 등이 있다. 반응식은,CaF2·3Ca3(PO4)2＋10H2SO4＋20H2O → 6H3PO4＋10(CaSO4·2H2O)＋2HF또, 염산과 질산으로 처리하는 방법도 있다.인안(燐安)·황인안(黃燐安)·황가인안(黃加燐安)·중과인산석회 등 인산비료로 사용되는 외에, 녹의 제거를 비롯하여 화학연마·방식피막형성·전기분해 연마 등을 위한 금속표면 처리제, 또는 탈수·축중합·이성질화 등의 유기화학 촉매, 또한 염색공업이나 인산염 제조원료, 식품가공이나 의약품 등으로 널리 사용된다. 일반적으로 생체 내에서는 인산 형태로, 생물계에서는 인산염 또는 인산 에스테르의 형태로 핵산·인단백질·인지질 등 생체의 주요 구성성분을 형성한다. 고에너지 인산결합을 만들어 에너지 운반체[擔體]의 구실을 하는 등, 생화학상 중요한 역할을 한다.3. 아세트산 무수물무수아세트산이라고도 한다. 화학식 (CH3CO)2O. 1852년 프랑스의 화학자 C.F.제라르에 의해서 처음으로 만들어졌다. 자극적인 냄새가 나는 무색 액체로, 분자량 102.09, 녹는점 －73℃, 끓는점 140.0℃, 비중 1.0871(15℃)이다.물에는 약 2.7% 녹아 서서히 반응하여 아세트산이 된다. 이 반응은 산이 존재하면 촉진된다. 강한 염기와 반응하여 아세트산염이 된다. 에틸알코올에도 녹는데, 역시 서서히 반응하여 아세트산에틸이 된다.또 에테르·벤젠·니트로벤젠 등에도 녹는다. 증기는 최루성을 지니며, 액체가 피부에 묻으면 물집이나 염증이 생기므로 취급할 때에는 주의해야 한다. 다음 식과 같이, 케텐 CH2=CO와 아세트산 CH3COOH의 반응, 또는 무수염화알루미늄을 촉매로 한 아세트산과 포스겐의 반응 등에 의해서 만들어진다. CH2=CO＋CH3COOH → (CH3CO)2O 화학약품, 염료의 원료, 아세트산에틸·아세트산아밀 등 용제의 원료로 사용되며, 셀룰로오스의 아세틸화(레이온·불연성 필름 등)의 원료로도 사용된다.관용명인 아세트산무수물과 무수아세트산은 같은 화학 구조식을 가지는 동일한 물질이다. 아세트산무수물은 아세트산 2분자에서 물 1분자가 빠져 나가면서 결합된 유기산무수물이며, 물이 전혀 섞이지 않은 100% 아세트산은 빙초산이라하여 아세트산무수물과 구별하여 사용한다. 이밖의 유기산무수물에는 프탈산무수물,말레산 무수물,석신산 무수물이 있으며 무수프탈산,무수말레산,무수석신산으로 명명하기도 한다.5. 실험 방법- 1) 살리실산 1 g을 50 ml 삼각플라스크에 넣고 아세트산 무수물 2 ml을 넣는다.2) 물중탕장치를 준비하여 삼각플라스크를 고정한다.3) 85% 인산 3~4 방울을 촉매로 넣어주고 70~ 85 ℃로 유지하여 10분간 가열한다.4) 이 용액에 남아있는 아세트산 무수물을 분해하기 위해 증류수 1 ml 정도를 넣어준다.이때 아세트산 증기가 발생하므로 실험실의 환기에 신경써야 한다.

공학/기술| 2008.10.09| 7페이지| 1,000원| 조회(490)

아스피린, 보고서, 일반화학, 화학실험, 부경대

미리보기

닫기