1.연구목적몰농도를 정확히 재고 산과 염기의 중화점을 찾는다.산과염기는 서로 반응하면 물과 염을 생성하는데 이 반응은 매우 정량적이다.따라서 농도를 정확히 아는 산의 표준용액을 만들어 염기의 시료용액과 반응시킬 때 소비된 표준용액의 부피를 측정하면 시료용액의 농도를 알 수 있다.시료 중 산 또는 염기의 양을 측정하기 위한 부피 분석법으로서 적정의 원리를 이해하고 응용 능력을 배양한다. 이 같은 방법을 산-염기 적정법이라고 하며 본 실험에서는 그 원리와 실제적인 실험법을 다룬다.2.준비물? 시료:옥살산,수산화나트륨,염산,BTB용액,페놀프탈레인① 기구:비커,뷰렛,메스실린더,깔때기,저울3.실험방법옥살산과 NaOH 적당량을 꺼낸다. NaOH0.4g, 옥살산1.26g으로 측정한다.0.4g을 비커에 물과섞어서 100ml를 만든다. 0.1M NaOH를 깔때기로 안전하게 뷰렛에 넣 는다페놀프탈레인 용액을 옥살산0.1M로 만든 비커에 꼭지를 살짝 돌려서 조금씩 떨어트린다몇방울 떨어트린다.중화점을 지나면서 염기성으로 변하므로색깔이 변한다.2번째실험은 g수를 잴필요없이HCl을 조심히 비커에 10ml를 넣는다.염산에 BTB용액을 넣으면 노란색으로 변한다. 옥살산과 같은방법으로 콕크를 조금씩 돌리면 중화점을 지나서 염기성이 되므 로 파란색으로 변한다.4.실험고찰우리조가 실험을 가장 늦게 맞췄다. 총 3번의 실패가 있었다. 첫 번째 실패는 10ml에0.04g의 수산화 나트륨을 넣어 너무 양이 적어서 오차가 심하게 난거 같았다. 그래서 두 번째는 100ml 에 0.4g을 넣어서 만들었다 하지만 이번에도 실패였다. 문제는 옥살산의 1.26g으로 100ml에 넣어서 0.1M을 만들었는데 100ml중에 10ml만으로 실험을 해야 했는데 100ml다 써서 양이 많아서 색깔이 변하지 않았다. 그래서 3번째는 위에서 실수했던 것을 보완했더니
1. 실험목적=> 화학 분석에 있어서 혼합물을 각각의 성분으로 분리하는 것이 필수적인 중간 과정이다. 뿐만 아니라 화합물의 분리는 원하는 물질을 순수한 상태로 얻기 위한 수단으로도 매우 중요하며 이에 대한 방법에는 침전, 여과, 확산, 원심분리, 증류, 용매 추출, 전기영동 등 여러 가지가 있다. 그 가운데 가장 많이 사용되는 방법 중 하나가 바로 ‘크로마토그래피’이다. 이번 실험에서는 정상과 역상 크로마토그래피에 의한 색소의 분리를 통하여 크로마토그래피의 원리와 극성의 개념에 대해 알아보았다.2. 준비물=> 유성펜, 수성싸인펜, 비커, 나무젓가락, 거름종이3. 실험방법① 거름종이를 그림과 같이 자르고 연필을 이용해 눈금을 그린다.② 적당한 위치에 수성사인펜을 찍는다.③ 끝부분을 나무젓가락 사이에 끼운다.④ 비이커에 물을 적당히 채운다.⑤ 물이 잉크 찍는 곳 밑에 닿도록 거름종이를 담근다. 이때 나무젓가락을 비이커 벽에 걸 어 움직이지 않도록 한다.시작할 때 1분 경과 2분 경과3분 경과 4분 경과 5분 경과⑥ 은박지를 이용하여 비이커를 덮고 시간을 재면서 어느 시간에 어떠한 모양을 갖는지 확 인한다. (사진을 5분동안 1분 간격으로 찍는다.)시작할 때 1분 경과 2분 경과3분 경과 4분 경과 5분 경과⑦ 수성싸인펜을 다 조사했으면 유성싸인펜을 똑같은 방법으로 실험을 해본다.4. 실험고찰◈ 실험 시 왜 비커를 은박지로 덮어야하는가??=> 비커를 은박지로 덮어 용매의 증발을 최소화 해야한다. 용매가 계속 증발하다보면, 자연 스럽게 용매가 줄어들게 되고 용매의 양이 너무 적어 더 이상 전개되지 않고, 마르게 되 어 일정한 실험값을 얻을 수 없기 때문이다.◈ 유성싸인펜 실험 시 노란색을 띄는 물질이 이동했다.=> 실험과정에서 유성싸인펜의 실험사진을 보면, 가장 진한 부분을 제외하고 노란색 물질이 약간 이동한 것을 알 수 있다. 만일 유성싸인펜이 100% 유성으로만 이루어졌다면 이러한 실험내용은 보기 힘들었을 것이다. 그러나 이러한 실험 결과 유성싸인펜에도 약간의 수성을 띄는 물질도 포함되어있음을 알 수 있었다.5. 결론◈ 실험내용 및 결과1) 수성싸인펜의 경우(검은색)1분 경과2분 경과3분 경과4분 경과5분 경과성분물질0.4cm1cm1.5cm2cm2.5cm물0.6cm1.5cm2.2cm2.9cm3.5cmRf(전개율)0.670.670.680.690.71=>이므로Rf의 평균값을 구하면,1분 경과2분 경과3분 경과4분 경과5분 경과성분물질0cm0cm0cm0cm0cm물1cm2cm2.9cm3.6cm4.2cmRf(전개율)000002) 유성싸인펜의 경우(빨간색)=> Rf의 평균 값은 0이다. 전개율이 0이란 뜻은 성분물질이 이동하지 않았다는 뜻이다.◈ 결론=> 이번 실험의 목적은 극성과 무극성 사이의 관계를 배우는 것이었다. 극성은 극성끼리 무극성은 무극성끼리 그 인력이 작용하는 점을 보이기 위한 실험인 것이다.이동상은 일반적으로 가장 많이 쓰이는 물을 사용했고, 수성싸인펜과 유성싸인펜을 성 분물질로 선택했다. 위의 실험내용을 보면 수성싸인펜은 그 전개율이 0.684인 반면, 유성 싸인펜은 성분물질의 이동거리가 0cm라서 전개율이 0임을 확인할 수 있다. 이는 곧, 이 동상인 물과 수성싸인펜이 서로 같은 극성을 띄기 때문에 인력이 크게 작용하여 전개율이 높은 것이다. 반면, 전개율이 0인 유성싸인펜의 경우, 유성은 무극성이고 물(이동상)은 극 성이므로, 서로 작용하는 인력이 매우 작기 때문이다.
1. 실험목적(연구목적)=> 화학 실험을 하다보면 여러 가지 실험 장치를 꾸며야 하는 경우가 생긴다. 화학 약품들 중 많은 종류가 유독성을 띠고 있기 때문에 이러한 약품에 잘 반응하지 않는 유리를 사용하는 경우가 많다. 따라서 유리를 가공하는 것은 화학 실험 장치(‘ㄱ’자 유리관, 스포이드 등)를 꾸미는데 필수적으로 필요한 과정이다. 이 실험을 통하여 유리의 성질 및 특성을 이해하고, 유리를 직접 가공해 본다.2. 준비물=> 알코올램프, 줄칼, 유리관3. 실험방법◈ ‘ㄱ’유리관 만들기① 줄칼로 유리관에 간단한 흠집을 낸다.② 사람이 없는 공간으로 유리관을 가져간다.③ 흠집 양쪽에 엄지를 댄다.④ 순간적으로 힘을 주어, 유리관을 부러뜨린다.⑤ 관 끝부분을 골고루 가열한다.⑥ 가열된 부분을 땅(책상)에 문질러서 매끄럽게 다듬는다.⑦ 가열할 부분이 부드러워질 때까지 골고루 가열한다.⑧ 가열하면서 서서히 힘을 준다.⑨ 유리관이 90도로 꺾어질 때까지 계속 힘을 준다.⑩ ‘ㄱ’자 유리관 완성한 모습이다.◈스포이드 만들기=> 유리의 녹는점보다 알코올램프의 발화점이 낮아서 스포이드를 만들기는 실패했다.4. 실험고찰◈‘ㄱ’유리관을 구부리는 도중 유리관이 깨지기도 했다.=> 알코올램프에 유리관을 가열하면서 서서히 힘을 줬어야했는데, 그렇지 못해서 도중에 깨지고 말았다. 알코올램프의 발화점이 낮아서 가열하는데 어려웠기에 인내심을 많이 필요로 했다. 하지만, 그러한 환경을 알면서도 우리가 부주의해서 유리관을 깨뜨린 것이기에 많은 부족한점들을 고칠 수 있었던 계기가 되었다.◈스포이드를 만들지 못했다.=> 유리관으로 스포이드를 만들기 위해서는 알코올램프보다 더 높은 발화점을 가진 가스버너가 필요했다. ‘ㄱ’자 유리관을 만드는 것은 단지 유리관을 구부리는 것이기 때문에 오랜 시간 서서히 힘을 줘서 가능했지만, 스포이드같은 경우는 유리관을 늘려야하는 것이었기에 높은 발화점에서만 가능한 실험이었다.
1. 실험목적=> 화학에서 두 가지 물질을 비교하는 유용한 방법은 밀도의 비교이다. 두 가지 물질의 질 량과 부피를 측정하여 그 결과 값으로 밀도를 구해낼 수 있다. 밀도측정방법에는 물체의 부피와 질량을 측정해서 구하는 일반측정방법과 그보다 더 정확한 정밀측정방법이 있다. 이번 실험은 물체의 밀도를 단순히 재는 것이 아니라, 밀도측정방법 2가지로 나온 밀도 의 수치비교와 그 오차의 원인을 알아보기 위한 실험이다.2. 준비물=> 저울(질량측정),메스실린더(부피측정),나사못3. 실험방법 일반측정방법① 저울로 못의 질량(m)을 측정한다. (그림의 3.35g은 영점이 -0.18일 때의 질량이다.)② 메스실린더에 물 30㎖를 채운다.③ 나사못을 메스실린더에 넣는다.④ 못의 부피(v)를 측정한다. (물의 눈금이 올라간 만큼 못의 부피에 해당한다.)⑤ 공식(d = m/v)에 대입해서 못의 밀도를 구한다. 정밀측정① 저울로 메스실린더의 질량(W1)을 측정한다.(그림의 55.31g은 영점이 0.19일 때의 질량이다.)② 저울로 못과 메스실린더의 질량(W2)을 측정한다. (그림의 58.83g 은 영점이 0.2일 때의 질량이다.)③ 저울로 메스실린더와 물 30㎖의 질량(W4)을 측정한다. (그림의 84.70g은 영점이 0.27일 때의 질량이다.)④ 메스실린더 안에 못을 넣고 부피가 30㎖가 되도록 물의 부피를 조정한 후 질량(W5)을 측정한다. (그림의 88.04g은 영점이 0.01일 때의 질량이다.)⑤ 물의온도를 H℃라고 가정하면 d′(물의밀도) = 0.9984g/㎖ 이다.⑥ 정밀한 밀도 구하는 공식에 대입하여 못의 밀도를 구한다.↓W2 - W1d = × d′(W4 - W1) - (W3 - W2)4. 실험고찰◈ 메스실린더로 부피 측정할 때 생기는 오차가 매우 컸다.=> 실험을 마치고 못의 밀도를 계산해낸 결과가 약 12.5g/㎖정도였다. 그런데 이론적으로 쇠의 밀도가 약 7.87g/㎖인 것과 너무 차이가 났다. 그 오차의 원인이 무엇인지 생각해보 니, 메스실린더로 부피를 측정하는 단계에서 생긴 것이었다. 측정하는 메스실린더 눈금과 평행한 선에 눈높이를 맞춘 후, 눈금을 읽었어야 했는데 그렇지 않았던 것이다. 그 유의 사항을 유념하면서 다시 부피를 잰 결과, 못의 밀도차이가 많이 작아졌다.다음 실험부터는 실험도구의 사용법을 항상 유념하면서 실험에 임해야겠다.5. 결론◈ 결과 못의 질량(m): 353g못의 부피(v): 0.4㎖m 3.53g?d = = = 7.06g/㎖v 0.4㎖ W1 = 55.50gW2 = 59.03gW4 = 84.97gW3 = 88.05gW2 - W1?d = × d′(W4 - W1) - (W3 - W2)59.03 - 55.50= × 0.9984(84.97 - 55.50) - (88.05 - 59.03)3.53= × 0.998429.47 - 29.023.53= × 0.9984 ? 7.84 × 0.9984 ? 7.83g/㎖0.45◈ 밀도측정방법에 따른 오차의 원인우선, 에서 쓰인 공식을 풀어서 설명해보겠다.W2 - W1 W1 = 메스실린더질량d = × d′ ?식① W2 = (메스실린더+못)질량(W4 - W1) - (W3 - W2) W4 = (메스실린더+물30㎖)질량W3 = (메스실린더+(못+물부피)30㎖)질량못의 질량= × 물의 밀도못의30㎖질량 - (물30㎖ - 못의 부피)질량못의 질량= × 물의 밀도못의 부피에 해당하는 물의 질량못의 질량 물의 질량= × ?식②못의 부피에 해당하는 물의 질량 물의 부피못의 질량 못의 질량= = = 못의 밀도물의 부피 못의 부피※참고: 『물의 부피 = 못의 부피』가 성립하는 이유는 식②에서 「못의 부피에 해당하는 물의질량」이라고 했기 때문에 이것이 물의 질량과 약분되면서 물의 부피가 못의 부 피와 같게 되는 것이다.이 식을 의 식과 비교해서 설명하면 다음과 같다.첫 번째, 부피를 재는 단계에서 과 의 차이점가 있다.의 경우는, 실험자에 의한 오차값이 그대로 반영된다. 왜냐하면 메스실린더의 눈금을 읽을 때의 다 한번의 오차가 밀도의 구하는 식에 그대로 적용되기 때문이다. 그러나 의 경우는, 두 번 부피를 측정한다. 동일한 실험자가 그 두 번의 부피를 잰다고 한다면 비록 메스실린더 측정방법이 틀리더라도, 두 측정값의 오차의 크기는 별 차이 없을 것이다. 이 때 의 밀도 구하는 식을 해석해보면 이해하기 쉽다. 왜냐하면 식①의 분모를 풀어서 써보면 W4 - W3 - W1 + W2 인데, W4 - W3의 계산과정을 통해서 그 오차가 서로 삭제되는 것이다. 또한 W1과 W2는 저울로 재는 값이기 때문에 오차가 있다 해도 무시해도 될 정도의 오차이다.두 번째, 온도에 따른 물의 밀도를 생각해주느냐 아니냐의 차이이다.
1. 실험목적=> 끓는점은 액체의 증기압이 외부의 압력과 같아지는 온도이므로 외부의 압력에 따라 변 화하게 되며, 일반적으로 외부의 압력이 커질수록 끓는점은 높아지지만 보통 1기압 하에 서 끓는 온도를 그 액체의 끓는점이라고 한다.순수한 물질은 고유의 끓는점을 가지고 있으므로, 실험을 통해 끓는점을 측정하면 어떤 물질인지 알아낼 수 있다. 그리고 실험을 하는 도중 생기는 온도의 오차를 극복할 수 있 는 방법에 대해서도 알아볼 수 있는 실험이다.2. 준비물=> 알코올램프, 시험관, 고무줄, 모세관, 온도계=> 미지의 시료3. 실험방법 (반드시 장갑을 끼고 실험에 임해야한다.) 실험실에서 물의 끓는점과 녹는점 측정① 시험관에 물을 담는다.② 물이 든 시험관에, 온도계를 고정대의 알맞은 높이에 고정하고 알코올램프에 불을 켠다.③ 물이 끓는 순간의 온도를 기록한다.=> 실험실에 얼음이 준비되어있지 않았기 때문에, 교수님의 말씀대로 1도로 정했다. 미지의 시료의 끓는점 측정① 모세관의 빨간부분이 알코올램프 불에 향하도록 잡는다.② 약간의 시간이 지나면 모세관이 녹는데, 그 녹은 부분을실험책상에 비벼서 구멍을 막는다. (힘을 너무 많이 주면완전히 구부러지므로 주의해야한다.)③ 모세관에 미지의 시료를 넣는다. (모세관을 손으로 툭툭 쳐주면 시료가 잘 들어간다.)④ 시료가 든 모세관을 온도계의 끝부분에 고무줄로 고정한다.⑤ 물이 담긴 시험관에 시료를 묶은 온도계를 고정대의 알맞은 높이에 고정하고 알코올램프 에 불을 켠다. (물 중탕을 통해서 온도계에 온도를 전달하기 위해서다.)⑥ 시료가 없어지는 순간의 온도를 기록한다.⑦ 비례식을 이용해서 실험온도의 오차를 줄인다.⑧ 실험을 통해서 구한 끓는점이 어떤 물질의 끓는점에 해당하는지 알아본다.4. 실험고찰◈ 장갑을 준비하지 못했다.=> 이번 실험을 시작할 때부터 안전사고에 유의하라고 교수님이 강조하신 내용이었다. 알 코올램프를 이용해서 하는 실험이고, 미지의 시료를 가지고 하는 실험이기 때문에 그만 큼 안전사고를 예방하라는 말씀이셨다. 비록 아무 탈 없이 실험을 마쳤지만, 안전사고를 유념하지 않은채 실험을 한 점에 대해서 깊이 반성해야겠다.◈ 얼음을 준비하지 못했다.=> 실험실에서 물의 어는점을 측정하기 위해서는 얼음이 준비되어있었어야 하는데 그렇지 못했다. 임시방편으로 교수님의 말씀을 따라 어는점을 1도로 놓고 실험을 했다.실험준비물이 학교측에 완벽히 준비되지 않았다고해서 실험을 제대로 못했다는 핑계를 대는 것은 옳지 않다고 생각한다. 이번 실험을 할 생각이 있었다면, 미리 실험준비물 유무 조사를 하고 갖춰지지 않은 준비물은 우리가 직접 준비해서라도 실험에 임했서야하 는데 그렇지 못한 점에 대해 반성해야겠다.5. 결론◈ 결과 실험실에서 물의 끓는점과 녹는점 측정- 물의 어는점( T₁): 1도- 물의 끓는점( T₂): 97.5도 미지의 시료의 끓는점 측정- 미지의 시료의 끓는점( T₃): 80.5도=> 이론적 수치와 비교해서 온도보정을 한다.(물의 이론적 어는점 수치: 100도, 물의 이론적 끓는점 수치: 0도)97.5도 - 1도 : 80.5도 = 100도 - 0도 : x도96.5 : 80.5 = 100 : x96.5x = 8050∴ x = 83.41968911…… 도 ? 83.42도∴ 미지 시료의 끓는점이 83.42도이므로 이에 해당하는 물질이 어느 것인지 알아본다.◈ 오차 (오차의 원인과 그에 대한 해결책에 대해서 간단히 표로 만들어보았다.)① 어는점의 미측정실험실에 얼음이 준비되어있지 않아서, 어는점을 그냥 1도 로 놓고 결과가 나왔다. 어는점이 정확히 1도가 아니기 때 문에 그로 인해 생기는 오차가 생길 것이다.