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pH 지시약의 이온화 상수

요 약실험에 대한 개요, 실험 방법 및 결과 등 실험에 대한 핵심적인 사항을 1페이지 이내로 정리한다.다른 사람이 요약 부분만 읽고 다른 부분을 보지 않아도 전체적인 내용을 이해할 수 있도록 서술한다. 지시약은 수용액 속에서 다음과 같이 평형을 이룬다. ...........(1)H2O는 용매 분자로서 사실상 농도가 일정하다고 볼 수 있으므로 (1)식이 평형상수는............(2)로 나타낼 수 있고, 이 식은 다음과 같이 변형할 수 있다. .............(3) 산 용액 속에서는 [HIn] >> [In-]이므로 산 용액속의 지시약의 농도를 [HIn]0로 나타낼 수가 있다. 흡광도 Aa와 [HIn]0 사이의 관계는 다음과 같이 표현된다. ................(4) (εa은 HIn의 몰 흡수 계수)[HIn]0를 여러 가지로 변화시키면서 각 용액의 흡광도 Aa를 측정한 데이터를 가지고 [HIn]0에 대한 Aa의 그래프를 그리면 기울기가 εa․l이고 원점을 지나는 직선으로 나타날 것이다. l = 1cm인 분광 셀을 사용했을 때 직선의 기울기는 이다. 한편 염기 용액속에서는 [HIn] <＜ [In-]이므로 [In-]0 ≈ [HIn]0이다. 그러므로 흡광도와 [Hln]0 사이의 관계는 다음과 같다. ..............(5)이 때도 [HIn]0를 여러 가지로 변화시키면서 각 염기 용액의 흡광도 Ab를 측정한 데이터를 가지고 [HIn]0에 대한 Ab의 그래프를 그렸을 때 기울기가 인 직선을 얻을 수 있다. 지시약의 평형 상태에 있는 용액에서 HIn과 In-, 흡광도 A는 다음과 같이 된다. ......(6), ......(7)(6)을 (7)에 대입하면 다음의 식을 얻을 수 있다.

자연과학| 2010.10.17| 13페이지| 1,000원| 조회(445)

pH, 일반화학실험, 지시약, 지시약 ph

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평형상수의 측정

주 제평형상수의 측정요 약반응물을 섞어서 적당한 조건을 만들어주면 반응물들이 서로 반응하여 생성물이 만들어진다. 그러나 이러한 반응은 계속해서 일어나는 것이 아니며, 일정한 시간이 지나면 반응이 더 이상 일어나지 않는 것처럼 보이는 상태에 도달한다. 이러한 상태에서는 반응물이 감소하지도, 생성물이 증가하지도 않는다. 반응물이 생성물로 만들어지는 정반응과 생성물이 반응물로 다시 되돌아가는 역반응이 같은 속도로 동시에 일어나고 있기 때문이며, 이때에 두 반응이 평형을 이루었다고 말한다.화학 반응이 평형상태에 도달했을 때, 생성물과 반응물의 양의 비는 앞에서 언급했듯이 일정한 관계를 갖게 된다. 이를 평형상수라 하며, 각 반응물 농도의 곱과 각 생성물 농도 곱의 비로 나타낸다. 평형상수는 온도 등의 요인에 따라 다른 값을 갖지만, 처음에 넣어준 반응물의 양에는 일정한 값을 갖는다.이 실험에서는 착이온()이 생성되는 반응의 평형상수를 측정한다.이 반응의 평형상수는 다음과 같이 나타낸다.넣어준와의 농도를 각각 a, b라 하고, 평형에 도달했을 때의 농도를 x라 하면 평형상수는 아래와 같이 표현하여 계산할 수도 있다:생성물이 만들어진 만큼 반응물이 소모되기 때문이다.이 반응에서 생성된 착이온의 농도는 착이온의 색깔이 짙기 때문에 표준 용액의 색깔과 비교해서 쉽게 그 농도를 알아낼 수 있다.빛을 흡수하는 물질이 녹아있는 용액의 흡광도는 용액의 농도와 빛이 용액을 통과하는 거리의 곱에 비례한다. 따라서 착이온의 농도를 아는 표준용액의 색과 농도를 알고 싶은 착이온 용액의 색을 비교하여 색이 같아질 때 까지 용액의 양을 조절한 다음 길이를 비교하면 농도를 알 수 있다. 이때의 농도는 다음의 식으로 주어진다:(C1=미지의 용액의 농도, C0=표준용액의 농도, L=용액이 담긴 길이(깊이))표준용액은 일정한 양의 SCN-을 넣은 용액에 Fe3+을 과량으로 넣어서 평형을 오른쪽으로 충분히 이동시키면 만들어진다.이때 분광광도계(spectrophotometer)를 사용하면 좀더 정밀한 계가 일단 평형 상태에 도달하면 외부 조건이 변화하지 않는 한 그 이상 변화하지 않는데, 외부 조건의 변화에 따른 평형의 이동은 르샤틀리에의 원리를 적용하여 예측할 수 있다. “평형상태에 있는 계에 압력을 가하면 평형은 이 압력을 감소시키는 방향으로 이동한다.” 암모니아 생성 반응에서 반응계에 압력을 증가시키면 평형은 압력을 감소시키는 방향인 분자수를 감소시키는 방향으로 이동된다. 그러므로 새로운 평형은 종전에 비해 질소와 수소는 감소하고, 암모니아는 증가한 상태에서 이루어진다. 이 상태에서 평형상수는 온도에 의해서만 변화한다.평형 상태의 성질평형 상태에서 존재하는 물질의 양은 화학 반응식의 계수와 관련이 있다고 생각하기 쉽다. 그러나 평형 상태에서 존재하는 반응 물질과 생성 물질의 양은 반응식의 계수에 의해서 정해지는 것이 아니다. 반응식의 계수 비는 평형 상태에서 존재하는 반응 물질과 생성 물질의 계수비가 아니라 평형에 도달하기까지 감소하거나 증가한 농도의 비를 의미한다.반응식의 계수비는 기체간의 반응에서 압력과 수득률의 관계와 관련이 있다. 반응 후 기체의 총 몰수가 증가하는 반응의 경우 압력이 증가할수록 평형은 역반응 쪽으로 이동하며, 반대로 반응 후 기체의 총 몰수가 감소하는 반응의 경우에는 압력이 증가하면 평형이 오른쪽, 즉 정반응 쪽으로 이동한다. 이는 압력이 기체의 몰수에 비례하기 때문이다.정류상태평형상태가 아니지만 시간에 따른 화학종들의 거시적인 농도 변화를 관측할 수가 없는 상태이다. 정류상태는 정반응과 역반응간의 동적 균형 보다는 어떤 계에 화학종을 공급하거나 제거하는 반응경로간의 경쟁이 균형을 이루어 생긴다. 대부분 생명체내에서의 화학반응은 평형상태가 아니라 정류상태로 진행된다. 평형 상수를 구하기 이전에 반응이 정류상태가 아닌 평형상태에 있는지를 확인해야 한다.질량작용의 법칙a몰의 A와 b몰의 B가 반응하여 c몰의 C와 d몰의 D가 생성되는 다음 반응에서aA + bB ? cC + dD실험 평형상수 Kc의 값은 다음과 같다.Kc =[C]c로 평형상태에 있는 혼합물에 소량의 반응물을 첨가했을 때 어떠한 일이 일어나는지를 생각해보자. 이때 반응지수Q는 평형상수 K보다 작아지게 되어 알짜반응은 정반응 방향으로 일어나서 Q가 K와 같아질 때까지 반응물이 생성물로 변한다. 계는 자극(반응물의 증가)을 완화시키고 새로운 평형에 도달한다. 만일 생성물을 평형 혼합물에 첨가했을 때 Q는 일시적으로 K보다 커지게 되므로 알짜 역반응이 일어나고 생성물의 농도는 감소시킴으로써 가해진 자극을 완화한다.착이온과 배위결합1. 착이온어떤 금속원자나 이온에 따른 분자나 이온이 결합하여 생긴 복잡한 구조의 새로운 이온예)2. 착이온의 구성착이온의 대부분은 전이 금속이온을 중심으로 하여, 여기에 음이온 또는 분자가 결합되어 있다. 이때 결합한 음이온이나 분자는 고립전자쌍(비공유전자쌍)을 가지고 있으며, 전이원소 사이의 결합은 배위결합으로 되어있다.① 중심금속이온 : 착이온에서 리간드로부터 고립전자쌍을 받아들이는 양이온으로써 주로 원소의 금속이 중심 금속이 된다.② 리간드 : 중심금속이온에 직접 결합된 분자나 이온. 리간드는 반드시 고립전자쌍을 1개 이상 가지고 있어야 한다.③ 배위수 : 착이온에서 중심금속이온과 배위결합을 하고 있는 리간드의 수, 대부분 배위수는 2,4,6 등이다.3. 착이온의 전하량①리간드가 분자일 때는 착이온의 전하량은 중심금속이온의 전하량과 동일하다.예) Cu2+와 NH3으로 된 착이온(2+0×4) = +2②리간드가 이온일 때는 착이온의 전하량은 중심금속 이온의 전하량과 배위하는 이온의 전하량의 전하량 총합과 같다.예)(2+(-1)×6) = -4→착이온의 전하량과 리간드의 전하량의 합으로부터 중심원자의 산화수도 구할 수 있다.흡광도① 흡광도측정법 : 물질이 일정한 좁은 파장범위의 빛을 흡수하는 정도를 측정하는 방법.② 투과도 t: 색광이 어떤 물질의 용액을 통과할 때 투과광의 강도 I의 입사광의 강도 I0에 대한 비율③ 투과율 T : 투과도 t를 백분율로 표시한 것④ 흡광도 A : 투과도의 역수의 상용로 층장은 1 cm로 한다.준 비 물③①②④⑤⑥⑦⑧①② 10mL 눈금 메스실린더 2개③ 100mL 메스실린더 1개④ 시약포지⑤ 시험관 중형 10개⑥ 마이크로피펫 2개⑦ 비커⑧ 전자저울약수저 2개, 삼각플라스크 100mL 4개, 유리막대 2개, 분광광도계(spectrophotometer), 라벨테이프, 가위, 네임펜, 카메라폰,유 의 점1. 전자저울로의 질량을 측정하고 있는 모습1. 실험에 사용하는 0.002M KSCN용액 50mL, 0.2M용액 50mL제조법1)의 분자량은 404이므로404×0.2×50/1000=4.04g을 전자저울로 측정하고 이를 증류수에 녹여 눈금실린더에 넣고 정확히 측정하여 50mL의 용액을 만든다.2) KSCN도 위와 같이 0.002M의 50mL용액을 만든다.2. 실험시 유의 사항1) 보안경, 면장갑, 실험복 등 화학 약품으로부터 신체를 보호할 수 있는 보호 장비 등을 착용한다.2.) 0.002M KSCN용액을 만들 때 소비되는 고체의 질량이 작기 때문에 질량 측정을 세심하게 하고, 질량 측정 후 이것을 이동시킬 때 고체이 날아가지 않게 조심하도록 한다. 또한 고체의 질량측정을 용이하게 하기 위해 되도록액을 되도록 많이 만든다.3) 용액을 덜거나 이동시킬 때 마다 피펫, 스포이트, 눈금 실린더를 깨끗이 헹구어 용액의 농도가 바뀌지 않도록 조심한다.4) 실험을 한번에 실수 없이 끝내기가 쉽지 않기 때문에 사전에 충분한 양의 시약을 조제하여 시약을 다시 만드는데 시간을 소비하지 않도록 한다.과 정1. 5개의 시험관에 번호를 붙여서, 시험관대에 나란히 꼽아두고, 각 시험관에 0.002M의 KSCN용액을 5mL씩 눈금실린더로 측정하여 넣는다.2. 1번 시험관에 0.2M용액 5mL를 눈금실린더로 측정해서 넣고 잘 흔들어준다. 이 시험관의는 모두로 변환되었다고 생각하고 표준용액으로 사용한다.3. 0.2M10mL를 눈금실린더로 측정해서 100mL 눈금 실린더에 놓고, 증류수를 가해서 전체 부피가 25mL가 되도록 한다. 용액을 비커에 옮겨서 잘 섞은 이트를 이용하여 1번 시험관의 용액을 빈 시험관에 한 방울씩 덜어낸다.7. 위에서 1번, 2번 시험관의 색을 비교촬영8. 시험관을 둘러싼 종이를 벗겨내고, 1번과 2번 시험관에 들어있는 용액의 높이를 자로 측정한다.9. 3,4,5번 시험관에 들어있는 용액도 같은 방법으로 1번 시험관에 들어있는 용액의 색깔과 비교하여 한 방울씩 덜어낸 후 색이 같을 때 그 높이를 비교하여 측정한다.10. 덜어낸 1번 용액을 다시 1번 시험관에 넣은 후 각각의 용액의 분광도를 측정한다.결과 및 분석1. 실험 데이터 분석 방법1) 1번 시험관의에서 이 반응이 거의 대부분 진행이 되었다고 가정 할 때 여기서를 훨씬 적게 넣었으므로 시험관의가 모두로 변환이 되었다고 가정한다.그러므로 1번 시험관에서가(부피가 2배로 증가하였으므로) 생성되었다고 생각해 볼 수 있다.2) 흡광도는이므로 길이와 흡광 계수가 같을 때 흡광도는 몰농도와 비례한다.그러므로1번 흡광도 : 2번 흡광도 = 1번몰농도 : 2번몰농도라는 식이 성립하게 된다.색이 같아질 때의 시험관속 액체의 길이 자료를 사용하여 몰농도를 측정한다면에서 흡광도와 흡광 계수가 같으므로가 성립하게 된다.이 식에 우리의 자료를 대입하여 보면라는 식이 만들어 지게 된다.우리의 결과 분석에서는 색이 같아질 때의 길이를 적은 자료는 사람의 느낌에 따라 색깔의 구별이 쉽지 않아 그것 보다 정확한 기계를 이용한 흡광도 측정 결과를 바탕으로 이를 구하고자 한다.위의 방법으로 몰농도를 구한 값을라고 하도록 하자.3) 2번 시험관에서의 몰농도는로 묽혀서 넣었는데 넣은 후 부피가 두 배 증가하므로가 된다.0.04 0.001--+0.04-0.001-+2번 시험관에서의 평형 상태를 보면이고 여기서가 된다.4) 1번흡광도 : n번흡광도 = 1번몰농도 : n번몰농도식을 이용하여 n번 시험관의몰농도를 구하고,의 초기몰농도는 묽혀 가면서 계산을 하여 3～5번 시험관의 K를 모두 구하면 밑의 결과와 같이 나오게 된다.2. 실험 결과 분석1) 각 시험관마다의 초기몰농도1번 된다.

자연과학| 2010.10.17| 13페이지| 1,000원| 조회(187)

일반화학실험, 평형상수 결정, 평형상수 측정

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산화환원적정을 통한 평형상수 K의 결정

주 제산화환원적정을 통한 평형상수 K의 결정학 번요 약실험에 대한 개요, 실험 방법 및 결과 등 실험에 대한 핵심적인 사항을 1페이지 이내로 정리한다.다른 사람이 요약 부분만 읽고 다른 부분을 보지 않아도 전체적인 내용을 이해할 수 있도록 서술한다.다음과 같은 화학반응을 생각해보자.이 반응이 평형에 도달하였을 때의 각 화학종들의 농도를 각각 [A], [B], [C], [D]로서 표시하면 그 평형상수는 다음과 같이 나타낼 수 있다.따라서 평형상태에서 존재하는 화학종들의 농도를 측정하면 평형상수를 계산할 수 있다.이 실험에서는 요오드화이온(I-)이 요오드(I2)와 반응하여 삼요오드화이온(I3-)을 형성하는 반응의 평형 상수를 결정하고자 한다. 요오드와 요오드화칼륨(I-을 생성)을 물에 녹인 뒤 이 수용액을 티오황산나트륨(Na2S2O3)으로 적정하면의 값을 알 수 있다. 고체 요오드는 물에는 잘 녹지 않으나 수용액에 물과 섞이지 않는 사염화탄소(CCl4)를 가하여 가하면 요오드가 사염화탄소로 녹아들어가고, 역시 티오황산나트륨으로 적정한 뒤 분배계수()를 이용하면 물에 녹아있는 요오드의 농도 역시 알 수 있다. 그리고 처음에 넣어준 I-(KI)이 I2와 반응하여 I3-이 되므로 초기 KI농도 =의 관계가 성립한다. 이렇게 구한 값들을 다음과 같이 계산하면 평형상수 K를 구할 수 있다.이론적 배경1. 분배계수분배계수(distribution coefficient 또는 partition coefficient , K)서로 섞이지 않는 용매에서 각성분의 상대적인 용해도의 차에 바탕을 둔 선택적인 용해(partitioning)가 추출의 기본적인 원리이다. 추출은 두 섞이지 않는 용매사이의 용질의 분배를 포함하고 분배(Distribution)는 정량적으로 분배 계수(distribution coefficient) K(식1)로 표시된다. 이는 용질 A가 주 섞이지 않는 용매 S와 S'의 혼합물과 접촉하여 일정한 온도 평형하에서 두 액체 사이에 A의 농도의 비율을 나타낸다.K = 용매녹는 양은 용매 특징에 따라 변하고, 따라서 K값에 영향을 주게 된다.A가 두 섞이지 않는 액체의 한 쪽에 전혀 녹지 않을 경우 A값이 0이나 무한대가 되는 것은 명백하다. 실제로는 이러한 극한의 값은 얻을 수 없다. K값이 1.0보다 크고 S의 양이 S'의 양보다 크다면 , 용질은 용매 S에 더 많이 존재하게 된다. 용질이 용매 S'에 존재하는 양은 K값에 의존하게 된다.2. 화학평형1)가역 반응온도, 압력, 농도 등 반응 조건에 따라 정반응과 역반응이 모두 일어날 수 있는 반응을 가역반응이라고 한다.2)비가역 반응대부분의 화학 반응은 기본적으로 가역 반응이다. 그러나 어떤 화학반응은 역반응이 거의 무시될 만큼 매우 적게 일어나는데, 이러한 반응을 비가역 반응이라고 한다. 열린계에서의 반응은 비가역 반응이다. 즉 어떤 화학 반응에서 기체가 발생하고 발생한 기체가 공기 중으로 날아가 버리면 그 반응은 비가역 반응이다.(기체 발생 반응의 경우 기체가 확산해 날아감에 의해서 생기는 평형의 이동을 추진력(driving force)이라 한다.)예) 앙금생성반응, 기체 발생 반응, 산과 염기의 중화 반응, 연소 반응3)화학 평형많은 반응을 통해서 볼 때 반응물이 100% 생성물로 전환되지 않고 생성물과 반응물이 일정한 비율로 존재하는 상태의 경우, 외부에서 관찰했을 때 반응이 정지된 것처럼 보인다. 이러한 경우 화학반응이 평형에 도달하였다고 한다. 이러한 현상이 나타나는 이유는 반응물이 생성물로 전환되는 속도와 생성물이 반응물로 전환되는 속도가 같기 때문이다. 따라서 평형 상태는 정지된 것이 아니고 정반응과 역반응이 계속 진행되는 상태이지만 두 반응의 속도가 같은 상태이다.반응계가 일단 평형 상태에 도달하면 외부 조건이 변화하지 않는 한 그 이상 변화하지 않는데, 외부 조건의 변화에 따른 평형의 이동은 르샤틀리에의 원리를 적용하여 예측할 수 있다. “평형상태에 있는 계에 압력을 가하면 평형은 이 압력을 감소시키는 방향으로 이동한다.” 암모니아 생성 반응에서 반응계에 압 계수와 관련이 있다고 생각하기 쉽다. 그러나 평형 상태에서 존재하는 반응 물질과 생성 물질의 양은 반응식의 계수에 의해서 정해지는 것이 아니다. 반응식의 계수 비는 평형 상태에서 존재하는 반응 물질과 생성 물질의 계수비가 아니라 평형에 도달하기까지 감소하거나 증가한 농도의 비를 의미한다.반응식의 계수비는 기체간의 반응에서 압력과 수득률의 관계와 관련이 있다. 반응 후 기체의 총 몰수가 증가하는 반응의 경우 압력이 증가할수록 평형은 역반응 쪽으로 이동하며, 반대로 반응 후 기체의 총 몰수가 감소하는 반응의 경우에는 압력이 증가하면 평형이 오른쪽, 즉 정반응 쪽으로 이동한다. 이는 압력이 기체의 몰수에 비례하기 때문이다.5)정류상태평형상태가 아니지만 시간에 따른 화학종들의 거시적인 농도 변화를 관측할 수가 없는 상태이다. 정류상태는 정반응과 역반응간의 동적 균형 보다는 어떤 계에 화학종을 공급하거나 제거하는 반응경로간의 경쟁이 균형을 이루어 생긴다. 대부분 생명체내에서의 화학반응은 평형상태가 아니라 정류상태로 진행된다. 평형 상수를 구하기 이전에 반응이 정류상태가 아닌 평형상태에 있는지를 확인해야 한다.3. 산화 환원 적정 (Redox titration)하나의 물질이 다른 물질에 의해 산화 또는 환원되는 반응을 이용한 적정(滴定)으로 부피분석법 중에서 응용범위가 가장 넓다. 산화작용을 하는 물질, 즉 전자를 받는 것을 산화제라고 하며, 환원작용을 하는 물질, 즉 전자를 주는 것을 환원제라고 한다.적정제가 산화제이면 분석물이 환원제가 되고, 반대로 적정제가 환원제 이면 분석물이 산화제가 되는 적정으로 산화성 적정제로는 과망간산 칼륨, 중크롬산 칼륨, 세륨(IV), 요오드, 요오드산 칼륨, 브롬산칼륨 등이 있다. 환원성 적정제로는 삼산화비소 AS4O6, 티오황산나트륨, 황산철(Ⅱ), 암모늄, 옥살산, 옥살산나트륨, 티탄(Ⅱ)화합물등이 있다.산화환원적정의 종말점을 찾는 방법으로서 지시약법(산화환원 지시약의 변색을 이용한 방법), 전위차법(적정용액 속에 넣은 지시전극의륨 1몰은 1당량이다. 산화환원 지시약이란 산화된 상태와 환원된 상태에서 다른색을 가지는 물질이다. 예를들면 , 디페릴아민은 산화된 상태가 보라색이고 환원된 형은 무색이다.준 비 물실험 준비물은 책 그대로 화학 실험책 내용을 그대로 베끼지 말고 자신이 직접 실험한 기구들을 중심으로 자세히 서술한다.준비물의 개수, 크기 등도 자세히 서술한다.준비물왼쪽부터 약수저, 250ml 삼각플라스크, 피펫 유리부분, 100ml 삼각 플라스크2개, 피펫 윗부분, 네임펜, 라벨테이프, 약포지, 교반기, 자석젓개, 스탠드, 적정장치, 뷰렛, 100mL 50mL 20mL 눈금실린더교반기, 자석젓개용액0.025ml용액 : 0.2M KI 1L 당 0.025몰의를 녹여서 만든다.0.1 M KI,0.01M, 0.1M HCLKI 분자량 166분자량 248.19용액 3개를 다 만든 모습.유 의 점실험시 안전 조치사항, 또는 실험에 사용하는 시약의 농도나 조제법, 기타 실험을 보다 잘할 수 있는 방법들을 자세히 서술한다.1. 적정을 조심히 해서 적정점을 모르고 지나치지 않도록 한다.2.기체는 유독하므로 마시지 않도록 주의한다.3. 염산을 손이나 인체에 뿌리지 않도록 주의한다.과 정1. 0.025M용액 약 75ml를 250ml 삼각 플라스크에 담고 여기에 35mL의 사염화탄소를 가한 다음 고무마개로 막는다. 용액이 마개 위로 튀어 나오지 않도록 주의하면서 플라스크를 몇 분 동안 흔들어 준 다음 플라스크의 내용물을 100ml 눈금실린더에 붓는다. 이때 2개의 분리된 액체층이 형성될 것이다.2. 눈금실린더의 주둥이를 뷰렛의 위쪽 입구에 대고 가만히 기우려서 위층의 액체(수용액)을 삼각 플라스크에 15ml정도 붓는다.2. 주둥이의 위쪽에 있었던 액체눈으로 보던 것과 달리 사진으로 보았을때는 좀더 붉은 색으로 보였다.3. 플라스크에 0.1M KI와 0.1M HCL을 각각 뷰렛으로부터 15ml 씩 가한 다음 0.01M 티오황산나트륨으로 적정한다. (엷은 붉은 색이 없어질 때 까지가 적정의 종말점이다. 종 느리게 진행하므로 적정하는 동안 플라스크를 계속 교반기를 사용하여 오랫동안 흔들어 주어야 한다.4. 삼각플라스크에 15ML를 담은 모습5. 적정이 끝나면 소요된 티오황산나트륨 용액의 부피를 기록하고 남은 용액들을 모두 버린다. 이 실험에서 얻은 데이터를 이용하여 평형상수를 계산한다.결과 및 분석1. 적정 결과1)위의 용액을 적정했을때의 색의 변화 과정(2번째 실험)적정용액 첨가 전 사진10ml 첨가시20mL 첨가시30mL 첨가시40mL 첨가시50mL 첨가시60mL 첨가시63mL 첨가시65mL 첨가시67.5mL 첨가시2) 아래층(사염화탄소층)에 적정을 하였을 때 첨가한 부피마다의 색의 변화0mL 첨가시25mL 첨가시27mL 첨가시35mL 첨가시36mL 첨가시36.5mL 첨가시① 수용액층 : 2회 실험하여 각각 64.5㎖, 67.5㎖에서 적정되었다.② 유기용매층 : 36.5ml에서 적정되었다.2. 평형상수 K의 계산① [I2]aq + [I3-]aq = 0.01M * 0.0660ℓ * 1000 / 15 / 2 = 0.0220M② [I2]ccl4 = 0.01M * 0.0365ℓ * 1000 / 15 / 2 = 0.0122M③ [I2]aq = [I2]ccl4 / 90.5 = 0.000134807M④ [I3-]aq = 0.0219M⑤ [I-]aq = 0.200 - [I3-]aq = 0.178M⑥3. 오차율15.3℃에서의 평형상수 K = 841오차율(%) = (912.7 - 841)/841 * 100 = 8.52(%)심화 활동우리가 위에서 한 실험은 티오황산나트륨을 이용한 산화환원 적정 실험이었다. 이번에 이런 부류의 실험을 처음으로 해봤기 때문에 이와 비슷한 산화환원 적정 실험인 요오드 적정법에 의해 우리가 위에서 만든 적정 용액인 0.01M용액의 표준화를 해본다. (중성용액에서도가 Sulfur 원소로 반응이 어느 정도의 속도로 진행되기 때문에 이 표준용액 같은 경우 주기적으로 재 표준화를 해줘야 한다.)Factor : 어떤 농도의 용액을 조제하다 보면 각 과정마다 오

자연과학| 2010.10.17| 12페이지| 1,000원| 조회(659)

일반화학실험, 산화환원적정, 평형상수, 평형상수결정

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pH 적정에 의한 약산의 Ka 측정 평가A+최고예요

주 제pH 적정에 의한 약산의 Ka 측정요 약실험에 대한 개요, 실험 방법 및 결과 등 실험에 대한 핵심적인 사항을 1페이지 이내로 정리한다.다른 사람이 요약 부분만 읽고 다른 부분을 보지 않아도 전체적인 내용을 이해할 수 있도록 서술한다.이 실험에서는 산-염기 전위차법 적정을 통해 약산의 Ka 측정해 보도록 한다. 전위차 적정법으로 어떤 약산 HA의 이온화 상수 Ka를 구하는 방법은 약산 HA가 1/2 중화되게 알칼리를 적가한 때의 pH값이 바로 pKa 값에 해당하는 것을 이용하는 것이다. 약산 HA가 염기로 1/2 중화되면, 이때 [HA] = [A-]이기 때문에따라서 pKa = pH1/2 이다. 그러나 [HA] = [A-] 관계가 근사적인 관계이기 때문에 그 결과도 근사값에 지나지 않는다.이론적 배경실험과 관련된 이론, 수식, 그래프, 그림 등을 자세히 서술한다.일반화학, 유기화학, 물리화학 등 고등학교 과정을 넘어서는 내용이라도 이해를 한 다음 가급적 자세히 서술한다.인터넷 자료는 그대로 복사하지 말고 내용을 정리하여야 하며 수식 등은 한글의 수식편집기로 직접 작성하여야 한다.1. 산과 염기의 정의(1) 산과 염기가. 아레니우스(Arrhenius, S. A.)의 산.염기 정의① 산(acid): 수용액에서 이온화하여 H+를 내는 물질.(예) 염산 HCl(aq), 황산 H2SO4(aq) 등② 염기(base): 수용액에서 이온화하여 OH-를 내는 물질.(예) 수산화나트륨 NaOH(aq), 수산화칼슘 Ca(OH)2등③ 아레니우스의 산.염기 정의의 단점: 수용액이 아닌 산과 염기의 반응은 설명할 수 없다.나. 브뢴스테드-로우리의 정의: 아레니우스의 산과 염기의 문제점을 해결하기 위해 양성자인 수소 이온의 이동과 관련된 보다 넓은 산과 염기의 개념을 주장.① 산.염기의 정의㉠ 산 : 양성자(H+)를 내놓는 물질(분자 또는 이온)㉡ 염기 : 양성자(H+)를 받아들일 수 있는 물질(분자 또는 이온).(예) HCl과 NH3의 반응에서의 산.염기② 짝산-짝염기 : 양성자의H 0.013H2CO3 0.0017NH4OH 0.013다. 이온화 상수와 산 염기의 세기① 이온화 상수㉠ 산의 이온화 상수(Ka) : 산 HA가 이온화 평형을 이룰 때물의 농도는 거의 변하지 않으므로 상수로 양변에 [H2O]를 곱하면 새로운 상수 Ka를 얻는다.㉡ 염기의 이온화 상수(Kb) : 염기 B가 이온화 평형을 이룰 때 평형 상수로부터 염기의 이온화 상수가 유도된다.㉢ Ka 나 Kb는 온도만의 함수이며, 물질의 농도에 의하여 변하지 않는다.㉣ Ka 나 Kb가 클수록 H+나 OH-를 많이 내놓기 때문에 강한 산 또는 강한 염기이다.② 이온화도와 이온화 상수와의 관계이온화도가 농도가 α 이고 농도가 C몰/L인 약산 HA의 Ka 의 값은 다음과 같이 구할 수 있다.약산의 이온화도 α 는 매우 작아 (1-α)≒1이라고 할 수 있다(약산법).이때 약산의 수소 이온 농도는 다음과 같다.2. 수소 이온의 농도 (1) 물의 자동 이온화가. 물의 자동 이온화 : 순수한 물은 아주 적은 양이 스스로 이온화하여 이온화 평형을 이룬다.나. 물의 이온곱 상수(Kw) 물의 농도는 항상 일정하므로,① 물의 이온곱 상수(Kw)는 온도가 높아질수록 커진다.② 25℃에서 중성인 순수한 물에서는 [H3O+]와 [OH-]는 같으므로,③ 물의 이온곱 상수(Kw)의 특징 : 물의 이온곱 상수인 Kw는 평형 상수의 일종이므로 수용액의 Kw값은 항상 일정하다.(2) 수용액에서의 수소 이온 농도 가. 산-염기 수용액에서 [H3O+] 및 [OH-] 구하기Kw= [H3O+][OH-]가 모든 수용액에서 성립되므로 산-염기의 수용액에서 [H3O+] 나 [OH-]는 다음 관계가 성립됨.① 강산, 강염기에서 : 이온화도 α≒1인 강산, 강염기는 물에 녹아 거의 100% 이온화 됨.따라서, 수용액 속에서 C몰/L의 강산(HA)은 [H+]=C몰/L이고,(예)0.10M HCl 수용액에서 H3O+의 농도는 0.10M이다.② 약산(HA)과 약염기(BOH)의 수용액에서 [H3O+] 와 [OH-]는 수용액의 농도 C와 0-14 )그러므로 모든 수용액에서 pH + pOH = 14 이다.⑤ pH에 따른 용액의 액성가. 지시약① 수용액의 pH에 따라 그 색깔이 달라지는 유기 화합물.② 중화점을 찾는데 이용된다.③ 변색 범위: 지시약의 색깔이 점차로 변화는 변색을 일으키는 pH의 범위3. 중화 적정과 염(1) 산과 염기의 중화 반응 가. 중화 반응① 중화 반응 : 산과 염기가 반응하여 산과 염기의 성질을 모두 잃고 염과 물이 생성되는 반응(예) HCl(aq) + NaOH(aq) --→ NaCl(aq) + H2O② 중화 반응의 알짜 이온 반응식: H+(aq) + OH-(aq) --→ H2O㉠ 알짜 이온 반응식 : 반응에 실제로 참여한 이온들만으로 나타낸 이온반응식.㉡ 구경꾼 이온 : 이온 반응에 참여하지 않고 그대로 남아있는 이온.HCl(aq) + NaOH(aq) --→ NaCl(aq) + H2O에서 Na+, Cl-이온나. 중화 반응의 양적 관계M몰 농도의 n가 산 VmL를 중화시키는 데 M'몰 농도, n' 염기 V'mL 가 필요했을 경우 H+의 몰 수와 OH-의 몰 수가 같으므로(2) 중화 적정 : 농도를 알고 있는 산이나 염기의 수용액을 가지고, 농도를 모르는 염기나 산의 수용액의 농도를 결정하는 실험.가. 중화 적정에 사용되는 기구 및 지시약① 피펫 : 산이나 염기 일정량을 취하여 다른 용기에 옮길 때 사용함.② 메스 플라스크 : 용액의 농도를 알고 있는 표준 용액을 만들 때 사용함.③ 뷰렛 : 정확한 부피의 용액을 떨어뜨릴 때 사용함.④ 비커 또는 삼각 플라스크 : 뷰렛으로부터 떨어지는 용액을 받는 데 사용함.⑤ 지시약 : 중화 반응의 종말점을 찾는데 사용됨.㉠ 강한 산과 강한 염기의 적정 : 페놀프탈레인 또는 메틸오렌지㉡ 강한 산과 약한 염기의 적정 : 메틸오렌지 또는 메틸레드㉢ 약한 산과 강한 염기의 적정 : 페놀프탈레인㉣ 약한 산과 약한 염기의 적정 : 지시약으로는 종말점을 찾을 수 없다.나. 중화 적정의 순서① 농도를 모르는 산이나 염기의 용액을 피펫으로 정확히 취해 mL를 가할 때이며 pH = 7.0② 약한 산을 강한 염기로 적정0.1M CH3COOH 10mL를 0.1M NaOH 수용액을 가하여 적정할 때㉠ 지시약 : 페놀프탈레인 중화점의 pH > 7.0㉡ 중화점 : 염기성 쪽에 있으므로 염기성에서 변색하는 지시약 사용.③ 강한 산을 약한 염기로 적정0.1 M HCl 10mL를 0.1 M NH3수용액을 가하여 적정할 때㉠ 지시약 : 메틸오렌지, 중화점의 pH < 7.0㉡ 중화점 : 산성 쪽에 치우쳐 있으므로 산성에서 변색하는 지시약 사용.④ 약한 산을 약한 염기로 적정0.1M CH3COOH 10mL를 0.1 M NH3수용액을 가하여 적정할 때㉠ 중화점 근처에서도 급격한 pH변화가 없어 지시약으로 종말점을 찾을 수 없다.㉡ pH미터로 중화점을 찾는다.준 비 물실험 준비물은 책 그대로 화학 실험책 내용을 그대로 베끼지 말고 자신이 직접 실험한 기구들을 중심으로 자세히 서술한다.준비물의 개수, 크기 등도 자세히 서술한다.기구 : pH미터, 적정장치, 자석젓개, 약수저, 약포지, 전자저울적정장치 - 뷰렛, 뷰렛클램프, 스탠드, 메스실린더, 비커, 유리막대, 깔대기, 피펫pH미터완충용액 (pH 4)약포지, 약수저, 전자저울시약 : 아세트산, 0.1N HCl 표준용액, 0.1M NaOH 표준용액, 페놀프탈레인 지시약, pH 표준화용 완충용액뷰렛, 뷰렛클램프비커메스실린더유 의 점실험시 안전 조치사항, 또는 실험에 사용하는 시약의 농도나 조제법, 기타 실험을 보다 잘할 수 있는 방법들을 자세히 서술한다.1.은 휘발성이 큰 강산이므로 반드시 후드 안에서 다루도록 한다.2.등을 다룰 때에는 비닐 장갑을 착용하여 용액이 손에 묻지 않도록 한다.3. 실험 전에 뷰렛이 새지는 않는지 확인한다.4. 종말점에 가까워지면 NaOH를 소량만 가하더라도 pH가 크게 변하는 것을 경험을 통해 확인할 수 있었다. pH가 5.0보다 커졌을 경우에는 실험을 보다 조심스럽게 진행할 필요가 있다.5. 고체 NaOH를 물에 용해시키는 반응은 발열반응이기 때문에 열이pH를 읽고 당량점 근처에서는 0.1ml씩 일정량을 적가할 때마다 pH를 읽는다. 눈금을 읽을 때는 젓는 것을 잠시 중지한다.4. 지시약이 변색하는 지점의 적가액의 부피를 기록한다.5. 적정곡선을 작정하고 변곡점에서 종말점을 구한다. 또한, 아세트산이 1/2 중화된 지점을 찾아 약산의 해리상수 Ka를 구해 문헌값(1.75 × 10-3)과 비교한다.결과 및 분석실험과정에서 얻은 데이터나 사진을 자세히 기록한다.필요하면 동영상을 별도의 파일로 첨부하거나, 플래시, 디렉터 등으로 나타내어도 좋다.데이터는 그래프나 수식 등으로 표현하여 실험과정을 종합 분석하는 것이 좋다.필요하면 오차율(%)도 구한다.한번에 그치지 말고 여러 번 반복실험을 하여 데이터를 평균하거나책과는 다른 방법으로 실험 방법을 바꾸었을 때 더 좋은 결과가 나오는지도 분석해 본다.실험의 결과값은 다음과 같다.적가액*************81920212222.523pH3.33.94.24.34.44.54.64.64.64.74.74.84.84.8기울기0.12.060.050.050.050.1000.100.1000.223.52424.52525.52626.52727.52828.52929.53030.14.94.95.05.05.05.15.15.15.25.25.25.35.45.55.600.2000.2000.2000.20.20.21030.230.330.430.530.630.730.830.93131.131.231.331.431.531.65.65.75.75.85.85.95.96.06.06.16.36.46.678.7*************171031.731.831.93232.5*************59.71010.210.310.610.81111.111.211.311.411.53210.60.40.20.10.10.050.050.020.26종말점은 그래프에서 접선의 기울기가 가장 큰 지점인 적가액 31.5ml, pH 7인 지점으로 측정되었다.에서 종말점 부피의 1/2인 지점의 pH인은 15.75ml지점의 pH 4.5이고, 따라

자연과학| 2010.10.17| 13페이지| 1,000원| 조회(831)

pH, 일반화학실험, 지시약, 적정

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[한국소설다시읽기] 박민규론:현실을 뛰어넘는 방법-환상과 비타협 평가A+최고예요

현실을 뛰어넘는 방법-환상과 비타협 : 박민규청년 실업과 청년 인턴의 시대2009년을 살아가는 20대의 모습은 한없이 초라하다. IMF를 겪는 부모의 모습을 보고 자란 이들은 신자유주의의 흐름을 일치감치 깨닫고 자신의 위치를 수용한다. 사회는 그들에게 끊임없는 자기 성장과 희생을 강요한다. 하지만 그에 대한 대가는 비정규직이나 아르바이트 자리와 같이 임금이 적고 불안한 자리일 뿐이다. 그들은 절대 이런 상황에서 벗어날 수 없다.박민규 소설 속의 등장인물들의 모습도 약간의 차이는 있을지언정 그 근간은 이와 흡사하다.) 일곱 명의 경쟁자 가운데서 정규직으로 뽑히기 위해 경쟁하는 인턴「너구리」, 편의점 아르바이트를 하다 시급 삼천 원이라는 말에 일자리를 옮긴 ‘푸시맨’「기린」, 일흔 세 번의 지원서를 작성하고 낙방해 공무원 시험을 준비하는 취업준비생 「펠리컨」, 집안의 몰락으로 관이라고 불러야 할 법한 곳에서 생활하게 된 학생 「고시원」. 이들은 모두 사회의 주변부에서 이러한 일자리를 전전하고 있다.성인이기보다는 청년이라는 단어가 어울릴법한 그들의 문제 ‘청년 실업’을 위해 사회에서는 ‘청년 인턴’이라는 6개월짜리 단기 비정규직-그것도 학사 졸업자 110만원 석사 졸업자 월 140만원이라는 값싼 월급-으로 몰아넣는다. 박민규의 소설은 이러한 사회 속에서 청년들이 마주치게 된 절망을 보여준다.「너구리」속에서 주인공은 원래 “닥쳐 개새끼야!”라는 말로 학내에서 유명해진 록그룹의 보컬이었다. 그런 그가 제대를 하면서부터 달라졌다.이상하게도, 군대를 다녀오니 매사가 긍정적으로 여겨졌다. 짜증은 눈 녹듯이 사라지고, 나는 취업을 준비하는 성실한 학생으로 변모해 있었다. 뭐야, 음악 같은거 하고 있을 때가 아니잖아. 나는 벌떡 일어섰다.)이러한 청년의 변화 원인은 「기린」에서 좀더 자세히 나타난다. 이 소설에서 주인공은 아버지의 사무실에 도시락을 갖다 주는 심부름을 하러 갔다가 가냘픈 모습으로 사무를 보고 있는 아버지를 본다. 그리고 이상하게 그날 이후 ‘조용한 소년’이 되어버렸다. 소설의 주인공은 ‘그 순간 마음속에 와 같은 게 생겨났다’)고 말한다. 그들은 사회의 적응 방법을 군대와 같은 곳에서 배우고, 윗세대로부터 배워나갔다.현실을 알아버린 이들은 현실 앞에서 절규하지 않는다. 그저 고독하거나 외로울 뿐이다. 「고시원」에서 주인공은 고시원으로 들어가며 ‘왠지 이 세계에 대해 조금은 알게 되었다는 기분’)이 들었다고 말한다. 그리고 자신의 심정을 다음과 같이 토로한다.여기서 사람이 살 수 있을까?왠지 생각에 잠겨보지 않은 채 덜컥 이런 곳에 산다는 것은 인간의 도리가 아니라는 말투였다. (중략) 그 말을 듣는 순간, 나는 전혀 예상치 못한 뜻밖의 감정에 사로잡혔다. 이상한 일이었다. 나는 화가 나거나 서운하거나 서럽지 않고, 대신 외로웠다.)현실에 순응해 사람이 살수 없을 것 같은 방으로 들어간 주인공은 외로움을 느낄 뿐이다.심지어 그들은 치욕을 느껴도 참아낸다.「기린」의 주인공은 인사부장으로부터 성추행을 당하지만 일자리를 위해 이를 거부하지 않는다. 현실을 알아버린 이들에게 흔히 말하는 젊음의 패기나 현실에 대한 저항 같은 것은 찾아 볼 수 없다.환상을 보는 사람들현실을 깨달은 청년들에게 이러한 세계가 변할 것이란 믿음은 당연히 존재하지 않는다. 미래에 대한 희망이 없기에, 내가 노력한다 해도 세계가 변하지 않을 것이라고 알기에 세계에 순응한다. 현실에 희망이 없다면 그들은 어떻게 살아가야 할까?『카스테라』를 구성하는 단편 소설들 중 다수에서 주인공은 환상을 본다. 그리고 세상 속에서 희망을 찾을수 없는 이들을 다독여준다. 「너구리」에서는 성추행을 당하고도 아무것도 할 수 없는 주인공앞에 너구리가 등장해 주인공을 다독여 준다.희뿌연 수증기 속에서 너구리는 모든 것을 지켜봤고, 또 모든 것을 이해한다는 표정으로 나를 향해 고개를 끄덕였다. (중략) 새벽의 사우나는 고요했고, 고요 속에서 나는 마치 친구와도 같은 한 마리의 너구리에게 편안한 마음으로 등을 맡겼다. (중략) 아아, 나는 그만 감격에 겨워 눈물을 흘릴 뻔 했지만, 결국 나라는 인간은 - 그래서 울컥 뒤를 돌아보며, 겨우 이런 말이나 하는게 고작이지만.고마워 과연 너구리야.)주인공은 일반 사람이라면 깜짝 놀랄만한 환상을 보고서 당황하지 않는다. 현실 속에서 상처를 받은 이는 그렇게 해서라도 위로를 받고 살아간다. 환상이 주인공을 위로해주는 이와 같은 장면은 역설적으로 현실에서는 희망이 없다는 사실을 더욱 부각시킨다.소설 속 주인공들은 망상을 하기도 한다. 냉장고 소음이 있어 외롭지 않다고 말할 수 있게 된 「카스테라」의 주인공은 “냉장고는 인격이다”라는 망상을 한없이 한다. 주인공은 냉장고속에 ‘소중하거나, 세상의 해악인 것’을 집어넣는 망상을 한다. 학교, 동사무소, 미국, 중국 등을 집어넣는 망상을 하던 주인공은 결국 벌컥 냉장고 문을 열었다. 그리고 그 안에 있는 한조각의 카스테라를 마주하고 이것을 씹으며 눈물을 흘린다. 많은 망상을 하며 외로움을 견뎌냈던 주인공은 망상 속의 모든 것들이 아닌 그저 카스테라만이 존재하는 현실을 실감한다. 망상이 주인공을 현실에서 벗어나게 하진 못하는 것이다.현실에 대한 타협을 거부하는 이들의 모임박민규 소설 속 몇몇 등장인물은 현실에 대한 타협을 거부한다. 『팬클럽』에서 주인공은 아내와 이혼을 하고 IMF 역풍으로 직장을 그만두게 된다. 그리고 이러한 변화 속에서 평범한 삶을 사는 주인공은 “필요 이상으로 바쁘고, 필요 이상으로 일하고, 필요 이상으로 크고, 필요 이상으로 빠르고, 필요 이상으로 모으고, 필요 이상으로 몰려 있는 세계에 인생은 존재하지 않는다.")는 사실을 깨닫고 삼미 슈퍼스타즈의 야구에 새삼스레 열광한다. 그리고 자신과 같은 이들을 모아 삼미 슈퍼스타즈의 팬클럽을 창단한다. 그리고 이들과 함께 자신이 꿈꾸는 야구, 자신이 꿈꾸는 삶을 만들어 나간다. 주인공에게 있어서 삶을 살아가는 방법은 사회가 설정해 놓은 패러다임을 거부하는 것이다. 그리고 혼자서 이러한 생각만을 하기 보다는 같은 뜻을 지닌 다른 이들과 함께하며 자신들의 세계를 공고히 한다.「펠리컨」에서는 오리배 세계시민연합이 이러한 ‘자신들만의 세계’가 된다. 신자유주의가 만연화되면서 보다 값싼 노동력 착취를 위해 기업들이 세계로 그 무대를 넓혀가며 일자리를 잃어버린 아르헨티나 노동자들이 날아다니는 오리배를 타고 다니게 된다. 그리고 이러한 오리배를 타고 다니는 사람들이 늘어 다니면서 오리배를 타는 사람들의 세계가 저수지에 형성된다. 자신들만의 비밀 세계를 가진 이들은 이러한 생활 속에서 활력을 되찾게 된다. 유원지 사장은 가족들과 함께 생활할 수 있게 되었다. 그의 저수지도 오리배 세계시민연합의 경유지가 되며 정박요금과 식료품 판매로 경영도 어느 정도 궤도위에 오르게 된다.환상과 비타협의 한계『반드시 크게 들을 것』이라는 음악 다큐멘터리의 예고에서 나온 한 장면이 한동안 인터넷 상에서 화제를 불러일으켰다. “요즘 내가 나루토를 열심히 보고 있는데, 느낀 게 존나 열심히 안하면 안 될 것 같아. 근데 우린 열심히 안하잖아. 우린 안 될 거야 아마.” 별것 아닐 지도 모를 몇 초 안되는 이 장면이 야구 선수, 만화 주인공 등 여러 방식으로 패러디 됐고 공중파 방송 프로그램 무한도전에서도 패러디 됐다.학창시절에는 열심히 공부해야 하고, 대학 시기는 공모전이다 영어 점수다 해서 여러 ‘스펙’을 열심히 쌓아야하고, 회사에 들어가서도 끊임없는 자기개발과 경쟁을 해야 한다. 하지만 난 그렇게 하지 못 하고 때문에 난 안될 것이라고 자조한다. 자조 섞인 한마디, “우린 안될 꺼야, 아마”가 누리꾼들을 열광시킨 이유는 다른 많은 이들도 삶을 살면서 이와 같은 생각을 해본 적이 있기 때문일 것이다.

인문/어학| 2010.10.17| 4페이지| 1,000원| 조회(195)

비평, 박민규, 현대소설, 한국소설

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