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[물리화학실험]불변끓음혼합물

불변 끓음 혼합물(액체·증기 평형)1. 실험 목적1) 최저 끓는점을 가지는 이성분 액체계(Methanol, Benzene)의 끓는점-조성 곡선을 그린다.2) 이성분 액체 혼합물의 조성을 결정하기 위해 Abbe굴절계 사용법을 익힌다.2. 실험 원리이상적인 이성분: 조성에 관계없이 존 조성 범위에 걸쳐 Raoult의 법칙을 따른다.비이상적인 이성분계: 압력-조성 곡선에서 양 또는 음의 편차가 생겨서 전체 압력곡선에 최대치 또는 최소치를 보인다.비이상적인 이성분계의 증기압 곡선최소치가 있는 계는 온도-조성 곡선에서는 최대치(최대 끓는점)를 가지고 있으며,최대치가 있는 계는 온도-조성 곡선에서는 최소치(최소 끓는점)를 가지고 있다..최고 끓는점 또는 최저 끓는점을 가지고 있는 용액들을 함께 끓는 혼합물(azeotropic mixture)라고 한다.{{위 그래프에서와 같이 온도-조성 그림은 두 개의 곡선으로 이루어져 있다.{종 류의 미upper curvevapour composition끓는점에서 용액들과 평형을 이루고 있는 증기의 조성lower curveboiling temperature of liquid용액의 끓는점azeotropic mixture의 경우 이 두 곡선들은 그 혼합물의 조성에 해당하는 점에서 0 의 기울기를 가지고 서로 만난다.액체에서 A의 몰분율이 b일때 함께 끓는점이 존재한다. 그림에서 ai와 ai 는 평형상태에서 각각 용액상의 조성과 증기상의 조성을 나타내고 있다. 온도-조성 그림을 실험적으로 알아내려면 여러 가지로 조성이 다른 용액들의 끓는점과 각 용액에 해당하는 증기의 조성을 측정한다. 이 실험에서는 굴절률을 측정함으로써 증류해 나온 액체(ai ) 증류되지 않고 남은 액체의 조성(ai)을 측정한다.3. 실험장치 및 시약{{끓는점 측정 장치와 히팅 맨틀(250ml), 아베 굴절계, 순수한 Methanol과 Benzene.고굴절형 .고온형abbe굴절계abbe굴절계4. 실험 방법(1) Abbe 굴절계를 이용하여 굴절률-조성 곡선 그리기.1다음 표를 측정값으로부터 조성을 알 수 있다.(2) Methanol-Benzene의 함께 끓는 혼합물(조성-온도 곡선 그리기)1 실험 장치를 스탠드에 설치한다.2 콘덴서에 냉각수가 공급되도록 연결한다.3 끓이는 플라스크를 히팅 맨틀에 위치시키고, 끓임쪽을 넣는다.4 끓이는 플라스크에 Methanol 50ml를 넣고, 히팅 맨틀을 변압기에 연결한 후, 적당한 전압을 가하여 플라스크 내의 시약을 끓인다.5 끓이는 플라스크 내의 용액들이 활발히 끓게 때까지 가열한다.6 이 용액들로부터 끓어 나오는 액체는 콘덴서 아래에 연결된 플라스크에 모이게 된다. 이 용액을 피펫을 사용하여 약 1ml를 취한다.7 증류액을 취함과 동시에 끓이는 플라스크에 남아있는 용액도 취한다.8 채취한 시료들은 조성에 변화가 생기지 않도록 주의하며 신속하게 굴절률 측정을 한다.9 가열하면서 순수한 Methanol의 끓는점을 측정한다.⑩ 다음 표를 참조하여 끓이는 플라스크의 남은 액체에 정해진 양의 Benzene을 마개를 통하여 넣고 과정 5-8을 반복한다.{순서Methanol 50ml에 가하는 Benzene의 양Benzene 50ml에 가하는 Methanol의 양14ml1ml28ml3ml310ml8ml410ml10ml510ml10ml⑪ Methanol에 대해 실험을 마치고 표를 참조하여 Benzene에 대해서도 같은 절차를 반복한다.Abbe 굴절계 사용방법1 렌즈를 보며 빛이 잘 들어오도록 반사경을 조절한다.2 상부프리즘을 열고 시약을 3~4방울 넣는다.3 프리즘을 닫고 걸개를 돌려 잠근다.4 조동 나사를 돌려 경계면을 찾는다.5 미동 나사로 경계면을 확실하게 잡아 경계가 십자선의 중앙을 통과하도록 한 뒤 눈금을 읽는다.Abbe 굴절계에서 눈금 읽는 법1. 굴절계에서 렌즈를 통해서 보면 십자선이 있으며 상이 보이는 부분이 나오고, 눈금을 읽을 수 있도록 해놓은 부분이 보인다.2. 먼저 조동나사를 돌리어 대략의 경계면을 찾아야 하지만, 경계면은 상이 전체적으로 무채색일 때 관찰이 용이하므로 우선은 미동나사를l = 0.02474 mol벤젠 1ml 일 때, 1ml 0.8799g/ml 78.11g/mol = 0.01126 mol{시료번호시료의 조성메탄올의 몰분율벤젠의 몰분율굴절률1순수한 메탄올 6ml1.00000.00001.32152메탄올 5ml +벤젠 1ml0.91660.08341.33753메탄올 4ml +벤젠 2ml0.81460.18541.35684메탄올 3ml +벤젠 3ml0.68720.31281.40185메탄올 2ml +벤젠 4ml0.52350.47651.43806메탄올 1ml +벤젠 5ml0.30530.69471.46417순수한 벤젠 6ml0.00001.00001.4930이를 이용하여 굴절률 - 조성의 관계 그래프를 그려본다. 첨부하였습니다.2) 불변 끓음 혼합물 실험에서 시료를 첨가함에 따라 끓는점과 굴절률, 조성(1) 메탄올에 벤젠을 조금씩 첨가할 때Pure methanol의 이론적 끓는점은 64.7{순수한 메탄올 50ml에 가하는 벤젠의 양(ml)끓는점( )조성1증류액플라스크에 남아있는 용액굴절률조성2굴절률조성2064.01.0001.32550.99--4-0.9651.34420.851.33130.948-0.9321.38720.731.34930.82510-0.5231.38380.741.41530.63510-0.5231.41090.651.41250.6410-0.5231.47550.2251.49260.02여기서 조성은 메탄올의 조성이다.1 조성1 구하기이 실험에서 맨 처음에 메탄올을 50ml 가하여 끓인 뒤, 메탄올을 더 가하지 않고 마개를 통하여 벤젠을 4, 8, 10ml를 계속하여 가하였다. 실험 방법이 조금 이상하게 생각되었으나 벤젠을 세 번이나 같은 10ml를 가하라는 것을 보면, 실험의 특성상 끓는 중에 메탄올의 양이 줄어들 것이므로 자연스럽게 벤젠의 몰분율이 늘어나고 메탄올의 몰분율이 줄어들게 하려는 것이라고 생각했다. 계산으로 구한 조성 1은 메탄올을 50ml로 고정하여서 계산한 것이다. 그러므로 당연히 실험으로 구한 조성 2와 차이가 있을 것이다올을 조금씩 첨가할 때Pure benzene의 이론적 끓는 점은 80.1{순수한 벤젠 50ml에 가하는 메탄올의 양(ml)끓는점( )조성증류액플라스크에 남아있는 용액굴절률조성2굴절률조성2062.01.01.49461.0--1-0.9791.49481.01.49511.0366.00.9671.48890.961.49471.0865.00.9191.48510.901.49521.01058.00.9191.44060.491.49481.01056.00.9321.47720.781.49160.97여기서 조성은 벤젠의 조성이다.1 조성 1구하기위에서와 마찬가지로 계산으로 구했다. 그런데 벤젠에 메탄올을 가하는 이번 실험에서는 윗 실험에서와 방법을 달리했다. 윗 실험에서 메탄올의 양을 처음에만 넣고 더 이상 넣어주지 않아 실험이 너무나 급작스럽게 이루어졌고, 끓는점을 정확하게 측정하기 어려웠으며 뭔가 이상하다고 느꼈다. 그래서 이번 실험에서는 증류실험을 총 6번 했다. 각각의 경우에 벤젠 50ml와 소량의 일정한 메탄올의 양을 넣은 것을 기존의 증류장치에 가했다. 즉 앞 시료에 누적되는 방식을 취했다. 왜냐하면 각각의 것을 분리하여 증류시킨다면, 메탄올의 양을 같은 10ml로 하여 굳이 두 번 실험하도록 할 이유가 없었으리라는 판단에서였다. 계산시 벤젠의 양을 누적하여 계산했다. 50, 100, 150, 200, 250, 300 등으로 말이다. 벤젠의 양과 메탄올의 양이 넣어준 양으로부터 크게 차이가 없을 것이라는 가정을 포함한다. 계산한 결과의 조성은 모든 경우에 비슷한 편이었다.2 조성 2구하기역시 위에서와 같이 굴절률과 조성과의 관계 그래프로부터 얻었다.이를 이용하여 끓는점 - 조성간의 관계를 그리는 것이 이 실험의 목표다. 그런데 위에서 얘기하였듯이 첫 번째 경우(메탄올에 벤젠을 가하는 실험) 벤젠을 계속적으로 가하였기에, 측정할만한 시간을 따로 얻지 못했다. 또한 두 번째 경우에는 그러한 점을 보완하기 위해 실험을 재설계 하였으나 결국 벤젠의 조성이 너무나 비슷하고 또 끓는점도진 것이다.벤젠에 메탄올을 가하며 증류하는 실험의 경우에, 플라스크에 남아 있는 용액에서 벤젠의 조성이 높은 것은 당연하다. 그런데 이상한 점은 증류액에서도 벤젠의 조성이 상당히 높았던 점이다. 끓는점은 60도 부근으로 메탄올의 것이었으나 벤젠의 조성이 높다. 그러나 이것은 윗 실험에서 6번째 경우 플라스크 내 메탄올의 조성이 0.02, 벤젠의 조성이 곧 0.98이었던 경우에 증류액의 메탄올의 조성이 상당히 낮았던 점(0.225)을 고려하면 쉽게 이해할 수 있다. 플라스크 내 용액에서 벤젠의 조성이 상당히 높게 유지된 두 번째 실험의 모든 경우와 유사하다고 볼 수 있기 때문이다.또 플라스크 내 용액의 조성이 1.0으로 유지되고 있는데 그것은 굴절률 조성 그래프에서 벤젠의 조성이 1.0일때의 굴절률보다도 크게 측정되었기 때문이다. 굴절률 조성 그래프를 얻기 위한 실험에서나, 혹은 플라스크 내 용액의 굴절률을 측정하는 실험에서나 한쪽에서 굴절률을 측정할 때 오차가 있었던 것이 분명하다.이 두 화합물은 혼합시 끓는점이 낮아지는 경우를 표현한다. 즉 혼합 시에는 서로 분자간 상호작용으로 인해 반발이 세지고, 증기압이 커져서 원래의 경우보다 쉽게 이탈이 가능해지며 끓는점이 낮아진다.★ 끓는점과 굴절률의 이론값과 실험값 비교{굴절률끓는점( )순수한 메탄올이론값1.329264.7실험값1.32551.321564.0순수한 벤젠이론값1.501180.1실험값1.49461.493062.0굴절률의 실험값 중 왼쪽 값은 순수한 화합물을 증류해서 얻어 굴절률을 측정한 값이고, 오른쪽은 증류하지 않고 처음에 그냥 굴절률을 측정했을 때의 값이다.순수한 메탄올과 벤젠의 경우에는 굴절률의 경우에는 정말 근사한 값을 얻었다고 생각한다. 메탄올의 경우 끓는점 측정도 아주 잘 되었다. 그러나 벤젠의 경우에는 끓는점이 정말 크게 차이를 보이는데 이유를 잘 모르겠다. 플라스크 내부에 있던 다른 물질 때문에 표면에서 일어나는 끓음 현상을 착각하여 잘못 온도를 기재한 것일까? 그러나 굴절률은 상당히 이론값문이다.

자연과학| 2005.11.15| 10페이지| 1,500원| 조회(1,873)

아베굴절계, abbe, 불변끓음, 액체 혼합물

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[물리화학실험]용액에서의 흡착 등온식 결정

용액에서의 흡착 등온식 결정4조 화학교육과 20023057 박소혜* 조원 :* 실험 목적1) 수용액으로부터 아세트산이 활성탄에 흡착하는 원리를 이해할 수 있다.2) 고체분말(활성탄)의 표면에 흡착하는 액체 彼 흡착물의 흡착 양상을 통하여Freundlich 흡착 등온식의 형태로 결정할 수 있다.* 실험 원리1.흡착이란 무엇인가?고체 표면의 분자 또는 이온들은 다른 입자들과 결합에 의하여 안정화되는데, 결합을 이루지 못한 표면이 있으면 잉여력을 가진다. 이러한 잉여력이 고체 표면에 기체 또는 액체를 끌어당겨 붙잡아두는 현상을 흡착이라 부른다. 즉, 2개의 상(相)이 접할 때, 그 상을 구성하고 있는 성분물질이 경계면에 농축되는 현상이다.이 때, 흡착되는 물질의 양은 흡착제와 용질의 성질, 흡착제의 표면적, 용질의 농도, 온도에 의존한다. 용질이 두 상의 경계면을 지나 1개의 상으로부터 다른 상으로 {이동하는 흡수(吸收)와는 구별된다.참고로 좀 더 살펴 보자면, 표면 또는 계면에 흡착이 일어날 때를 양흡착, 그 반대로 계면 쪽이 내부보다 성분농도가 엷어진 때를 음흡착이라 하며, 다량의 양흡착을 일으키는 물질을 {흡착제(吸着劑)라 한다. 예를 들면, 숯은 가장 오래 전부터 쓰인 흡착제이며 특히 흡착력을 강하게 한 {활성탄등으로 사용된다. 그 밖에 각종 금속의 {산화물, 특히 활성알루미나 {실리카{산화티탄등이 있고, 천연적인 것으로는 {벤토나이트{산성백토{규조토(珪藻土) 등이 알려져 있다.2. Freundlich 흡착 등온식이란?주어진 온도에서 농도와 단위질량의 흡착제에 흡착되는 물질의 양 사이의 관계를 Freundlich 흡착 등온식이라 부른다. < 농도에 따른 흡착량의 관계를 규정한다. >피흡착질의 농도 C와 흡착제의 질량 m, 이에 흡착되는 피흡착질의 질량을 x사이에는 다음 관계식이 성립한다.{{chi } over {m }=k {C }^{ { 1} over {n } }(k, n은 실험적 상수) (1)양변에 log를 취하면,{log { chi} over {m } =로 나누면{K = {[AS]/[S_0 ]} over {[A][S]/[S_0 ]} = {[AS]/[S_0 ]} over {[A](1-[AS])/[S_0 ]}(2)앞의 식을 다시 정리하면,{{ [AS]} over {[So] } = { k[A]} over {1+k[A] }< Langmuir 흡착 등온식 >이 식에서 용액이 매우 묽은 용액일 경우,{1》k[A]이므로, {{ [AS]}/ {[So] }=k[A]가 되어서 흡착제의 표면이 피흡착질로 덮이는 비율은 용액의 농도에 비례할 것이고, 그 때의 비례상수가 곧 흡착상수인 K가 될 것이다. 반면에 용액이 진해질 경우에는 {1《k[A]이므로, {[AS]/[So]■ 1즉 [AS] [So]{[AS] [So]가 되어서 흡착제의 표면이 거의 완전하게 피흡착질로 덮여있게 되므로, 용액의 농도가 더 증가하더라고 흡착량에는 변화가 일어나지 않을 것으로 예상된다.일정량(m)의 흡착제에 의해서 흡착된 용질의 양(x)은 {[AS]/[So]■에 비례한 것이므로 다음과 같은 관계로 나타낼 수 있다.{{ x} over {m } =b TIMES { [AS]} over {[So] }b는 흡착제와 피흡착질의 특성에 따라 결정되는 인자이다. 위의 두 식으로부터{x over m={{m }over {x}= { bk[A]} over {1+k[A] }, {{m }over {x}= { 1} over { bk }TIMES { 1} over { [A]} + 1 over b· (3)여러 농도에서 m의 흡착제에 흡착된 용질의 질량 x g을 실험적으로 측정하여 농도의 역수({{ 1} / {[A] })에 관한 {m / x의 그래프에서 절편으로부터 b를 얻게 되고 기울기로부터 흡착 평형상수를 결정할 수 있게 된다. 이렇게 얻어진 k값을 가지고 식 (2)로 부터 용액의 각 농도에서의 흡착율 {{ [AS]} over {[So] }를 구할 수 있다.이렇게 이 흡착 등온식을 이용하여 흡착율을 구하는 것이 이 실험의 목표이다.* 실험장치 및 시약삼각 플라스크 6개, 메스플라스크, 6여과액의 부피(ml)5.010.025.050.050.050.01. 실험 과정(1) 0.5N의 CH3COOH 용액 만들기M(mol/L) = %농도(초산)/100 1/몰질량(초산) 밀도(초산)= g초산/g용액 mol초산/g초산 g용액/ml초산 1000ml/1L= 99.5g/100g 1/60.05g 1.049g/ml 1000ml/1L = 17.4M(mol/L)MV=M'V' 에 의하여0.0174mol/ml Xml = 0.5mol/L 250ml 1L/1000mlX = 7.184ml총 필요한 0.5N의 CH3COOH 용액이 205ml였기 때문에, 넉넉하게 250ml를 만들기로 하였고, 95% 농도의 CH3COOH를 약 7.2ml 취하여 증류수로 총량이 250ml가 되도록 묽혀서 제조하였다.(2) 0.1N의 NaOH 용액 만들기0.1M(mol/L) 500ml 1L/1000ml = 0.05 mol0.05mol 40.00g/mol(NaOH) = 2.0g2.0g의 NaOH를 취하여 증류수로 총량이 500ml가 되도록 0.1N의 NaOH 용액을 제조하였다.2. 실험 결과(1) 여과액을 0.1M NaOH로 적정할 때 필요한 NaOH의 양{플라스크의온도( )CH3COOH의농도(M)여과액의 부피(㎖)적정시 CH3COOH의 양(㎖)적정한NaOH의 양(㎖)24.80.594.05.021.3525.00.2597.010.020.124.50.12593.025.022.823.10.07596.850.022.723.30.0594.250.013.523.60.02596.850.05.55(2) 피흡착질 (CH3COOH 수용액)의 평형농도 구하기{플라스크CH3COOH 수용액의 평형농도 구하기 MCH3COOH VCH3COOH = MNaOH VNaOHl15 C =21.35 0.1C = 0.4270210 C = 20.1 0.1C = 0.2010325 C = 22.8 0.1C = 0.0912450 C = 22.7 0.1C = 0.0454550 C = 13.5 0.1C = 0.0270650 C = 5.55 0.1CogC{플라스크C(M)X(g)m(g)X/mlog X/mlog C10.42700.596020.2980-0.5258-0.369620.20100.332520.1663-0.7792-0.696830.09120.243020.1215-0.9154-1.040040.04540.188020.0940-1.0269-1.342950.02700.148720.0744-1.1287-1.568660.01110.086220.0431-1.3655-1.9547{그래프구간구간기울기2-10.613313-20.4510414-30.3681085-40.3968536-50.77445평균0.520753{Data를 그래프에 그리면 위와 같이 그려진다. 이 직선의 기울기를 구해 보기 위해 각 구간의 기울기와 그것의 평균을 구했다. 기울기는 1/n을 의미한다.1/n=0.5208, n = 1.9203이다.{각 logC에 대하여구한 logK-0.3474-0.31177-0.32752-0.37377-0.41631-0.33331평균-0.35169y절편은 {log { chi} over {m } =log k+ {1} over { n}logC의 식에 1/n을 대입하면, {log { chi} over {m } =log k+ 0.5208logClogK = -0.35169임을 계산할 수 있다.실험 결과로 구한 실험 상수인 log n, log k를 Freundlich 흡착 등온식에 대입하면{log { chi} over {m } =-0.3517 + 0.5208logC를 구할 수 있다.(5) Langmuir 흡착 등온식에의 적용우리가 원하는 실험 측정값으로 알 수 있도록 다음 식을 이용한다.{{m }over {x}= { 1} over { bk }TIMES { 1} over { [A]} + 1 over b여기서 [A]란 피흡착질의 농도 곧 C를 의미한다. 1 /〔A〕에 관한 m/x의 그래프에서 y절편과 기울기를 이용하여 b를 구해볼 수 있다.{플라스크X/mCm/X1/C10.2980.4273.35572.341920.16630.2016.013고 있으므로, y intercept = 1.4572는 임을 쉽게 알 수 있다.{{ 1} over { bk }= 0.2262 {1 over b= 2.826 (그래프에서 외삽하여)k = 12.493 , b = 0.354(6) Langmuir 흡착 등온식에서 x/m=b 흡착율[〔흡착된 분자가 표면을 점유한 자리〕〔흡착제의 표면에 흡착 가능한 모든 자리의 수〕]으로 나타낼 수 있으므로, 각 농도에서 흡착률을 구하면 다음과 같다.{플라스크123456농도(x/m)0.2980.16630.12150.0940.07440.0431흡착률((x/m)/b)0.84180.46980.34320.26550.21020.1218이 표를 바탕으로 그래프를 그리면 아래와 같고, 이는 농도에 따른 흡착률의 관계를예상대로 잘 나타내주고 있다.농도가 진해짐에 따라 흡착률이 증가하는 경향성을 쉽게 확인할 수 있다.{3. 토의 및 느낀점실험 과정보다도 결과 분석이 훨씬 어려운 실험이었다. 이론적 배경도 약했고, 실험 값들을 정리함에 있어서도 어려움을 느꼈다. 실험데이터를 분석하고 정리한 결과, 꽤 정확한 경향성을 가진 데이터를 얻을 수 있어서 보람을 느낀다. 농도가 증가함에 따라 아세트산의 흡착률이 증가하는 것을 잘 확인할 수 있었다.오차 원인은 여러 가지가 있었을 것이다. NaOH용액 제조시에, 조해성이 있는 NaOH를 재빨리 녹이지 못해, 손실을 가져오고 또 증류수를 눈금보다 조금 더 넣는 실수를 저질러서 0.1N보다 약간 묽은 용액이 되었을 것이다. 또 세 번째 플라스크 적정시에 마지막에 실수로 2ml정도가 빠른 속도로 들어간 적이 있었다. 그래서 정확히 어느 정도가 더 들어갔는지 알 수 없었고, 그것으로 인해 남아 있는 아세트산의 농도가 더 크게 측정되어 흡착된 양이 원래보다 적게 계산될 것이라고 예상하였었다. 그런데 계산한 결과들을 보니 크게 경향성을 떨어뜨리는 일은 없었기에 오차를 보정하지 않았다.실험 과정이 상당히 순조로웠다. 감압과정도 쉬웠고, 대단히 자연스럽게 잘 이루어져서 좋았다.흡착않았다.

자연과학| 2005.11.15| 10페이지| 1,500원| 조회(1,219)

흡착, 흡착 등온식, Langmuir, Freundlich

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[물리화학실험]아세트산 메틸의 가수분해 반응 평가A좋아요

아세트산 메틸의 가수분해 반응(Hydrolysis of Methyl Acetic acid)1. 실험 일자 : 2005년 4월 12일 화요일2. 실험 조원 :3. 실험 목적(1) 절대 온도가 반응 속도 상수 K에 미치는 영향을 안다.(2) 반응 속도 상수 K와 절대 온도 T 자료로부터 활성화에너지(Activation Energy)를 구할 수 있다.4. 실험 원리(1) 반응 속도 상수 K와 절대 온도 T의 관계반응속도상수는 절대온도와 다음과 같은 관계를 갖는다.lnk 대 {{ 1} over {T }도시 직선관계 : ln k = 절편 + 기울기 {{ 1} over {T }1889년 Svante Arrhenius는 속도상수는 온도의 역수의 지수함수의 형태로 주어진다고 제안하였다. Arrhenius식은 다음과 같고, 1차, 2차 미분함에 따라 아래와 같다.{k~=~A~e^-Ea/RT………………(1){ln~k~=~ln~A~-~{Ea} over { RT}………………(2){{dlnk} OVER {dT}={ DELTA {Ea}} OVER {R{T}^{2}}………………(3)A: 지수앞 인자 pre-exponential factor, Ea: 활성화에너지 activation energy, T: 절대온도, k: 반응속도 상수, R: 기체상수활성화에너지가 온도에 무관하다는 가정 하에 T 에 대하여 적분하면 다음 식을 얻는다.{log k = -{ DELTA {E}{a}}over{2.303RT} + I………………(4){log{k}_{2}over{k}_{1}={{DELTA E}{a}}over{2.303R}({{T}_{2}-{T}_{1}}over{{T}_{2}{T}_{1}})………………(5)* 참조 : 이 식들은 평형 상수와 반응 엔탈피 사이의 관계나 증기압과 증발열 사이의 관계식과 비슷한 꼴이다. 위의 식에 따르면 활성화에너지가 클수록 온도에 따르는 k 의 변화가 크다는 것을 알 수 있다. 실온 근처에서는 온도를 10 올리면 반응속도상수가 약 2 배가 되는 반응이 많다는 것이 알려져 있다.얻게 된다.(3) 이 반응이 적합한 이유반응 속도로부터 활성화 에너지를 얻어내는 것이 이 실험의 목적이니만큼, 반응 속도의 측정은 이 실험에서 중요한 역할을 한다. 그런데 이온 반응은 속도가 매우 빠르기 때문에 보통 속도상수 측정에 적합하지 못한다. 반면 많은 유기 반응들은 실온에서 너무 느리게 진행하므로 역시 반응속도 측정에 부적당하다. 이 실험에서는 아세트산 메틸(methyl acetate) 의 수소 이온 촉매하의 가수분해 반응을 택하였다.실험 절차에 제시된 수소이온 농도에서 이 반응은 25~50 범위에서 적당한 속도로 진행된다. 반응이 진행됨에 따라 아세트산(acetic acid)가 발생한다. 그러므로 같은 부피의 반응 혼합물 시료를 적정하는데 필요한 NaOH 의 양도 반응이 진행됨에 따라 더불어 증가할 것이다. 이를 통해 반응의 실험정도를 추적하기가 용이하다.(4) 실험용어해설아세트산메틸 [methyl acetate]구조가 가장 간단한 아세트산의 에스테르.화학식 CH3COOCH3. 순하고 유쾌하고 달콤하면서 향기로운 약간 톡쏘는 사과 냄새를 지닌 무색 휘발성 액체이다. 분자량 74.09, 녹는점 －98 (-144 ), 끓는점 57 (135 ), 증기압 400mmHg(40 에서), 증기밀도 2.8, 비중 0.9330이다. 물에 잘 녹는다.황산을 촉매로 하여 메탄올과 아세트산을 가열하면 생기는 아세트산의 메틸에스테르이며, 니트로셀룰로오스 등의 용제로 사용된다.아세트산 [acetic acid]지방산(脂肪酸)의 하나. 식초 속에 3∼5% 함유되어 식초의 신맛을 내기 때문에 초산(醋酸)이라고도 하며, 에탄산이라고도 한다. 알코올 음료를 방치하면 발효에 의해 생기므로, 예전부터 알려져 있었다. 유리산 및 에스테르의 형태로 자연계에 널리 존재하는데, 에스테르로는 과일 향기의 성분이 되어 있는 것이 많다. 또, 생체에서는 당·아미노산·지방 등의 대사(代謝)에 의해 생성되는 생체대사의 중요한 일원이다.가수분해 [加水分解, hydrolysis]물분자가 작용하여 일어나는 접촉작용으로 가수분해되어 포도당으로 변해서 비로소 흡수된다. 이러한 가수분해를 당화(糖化)라 한다. 또 단백질은 트립신 등 효소의 접촉작용으로 가수분해되어 아미노산이 된 후 흡수되는데, 이것은 펩티드결합이 끊어지는 것이다. 이 밖에도 자연계의 화학반응에는 가수분해의 예가 많다. 위와 같은 가수분해에서 대개의 경우 촉매가 있으면 반응속도가 증가하는데, 생체 내에서의 가수분해에는 많은 종류의 가수분해효소가 촉매작용을 한다.촉매촉매란 어떤 화학반응에서 자신은 변화하지 않고 반응속도를 변화시키거나 반응을 개선시키는 등의 역할을 수행하는 것이다. 반응 전후에 그 자체는 변하지 않으며, 반응의 평형에도 영향을 주지 않는다. 고온에서 질소와 수소가 반응하여 암모니아가 생성될 때 분말 철을 넣으면 반응속도가 훨씬 빨라진다. 그러나 철 자체는 변화하지 않고 그대로 남는다. 또 아세트산메틸의 수용액에 염산 등 산을 가하면 그 수소이온 H에 따라 아세트산과 메탄올(메틸알코올)의 가수분해가 촉진된다. 그러나 H 그 자체는 변화하지 않고 첨가한 양만큼 그대로 남습니다. 이런 경우 철이나 H은 촉매이고, 이러한 작용을 촉매작용, 촉매가 작용해서 일어나는 반응을 촉매반응이라 한다. 경우에 따라서는 촉매는 완전히 보존되지 않고 잃는 수도 있으나 그 양이 반응한 양에 비해 훨씬 적을 때는 역시 촉매로 인정한다.광촉매란 촉매의 한 종류로서 촉매작용이 빛에너지를 받아 일어나는 것을 말한다.광촉매에 사용할 수 있는 물질로는 TiO2(anatase), TiO2(rutile), ZnO, CDS, ZRO2, SNO2, V2O2. WO3 등과 페롭스카이트형 복합금속산화물(SRTIO3) 등이 있다. 그러나 실체 광촉매 반응에 사용할 수 있는 반도체 물질은 우선, 광학적으로 활성이 있으며 광부식이 없어야 한다. 또한 생물학적으로나 화학적으로 비활성이어야 하며, 가시광선이나 자외선 영역의 빛을 이용할 수 있어야 할 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 저렴해야 한다.티탄은 지각중에 아홉 번째로 많은 원소로, 흔다.4 혼합 시간을 기록해 둔다.5 각 온도에 대해 아래의 시간표에 따라 반응 혼합물 시료 5ml 씩을 취한다.. 25 : 혼합 후 10분 후에 첫 시료를 취하고, 이후에는 2시간 동안 15 분 간격으로 시료를 취한다.. 35 : 혼합 후 5분 후에 첫 시료를 취하고, 이후에는 1시간 동안 10분 간격으로 시료를 취한다.. 45 : 혼합 후 5분 후에 첫 시료를 취하고, 이후에는 1시간 동안 8분 간격으로 시료를 취한다.6 꺼낸 시료 5 ml 는 75 ml 의 얼음물이 담긴 삼각 플라스크에 쏟는다.7 페놀프탈레인 지시약을 몇 방울 넣는다.8 0.2 N NaOH 용액으로 적정한다.9 온도에 따른 적정에서 소모된 NaOH 용액의 양을 기록한다.* 주의 - 분석 시료를 꺼낼 때 이외에는 반응 플라스크의 마개를 막아 놓아야 한다.실험 결과 및 자료 해석(1) 일정한 CH3COOH 양에 대하여 적정시 필요한 NaOH의 양MV=M V 에서[CH3COOH] V(CH3COOH) = 0.2 N (1M NaOH / 1N NaOH) V(NaOH)즉 NaOH의 노르말 농도와 몰농도를 같다고 놓고 본 다음, 식을 이용하여 계산한다. 다음표에서 빈칸은, 적정에서의 실수로 값을 구할 수 없던 데이터들이다. 적정을 비슷한 시간 간격으로 하다보니, 심지어 페놀프탈레인을 넣지 않는 실수를 두 번이나 범했다. 그래서 빈칸으로 남겨두었다.{항온조(�C)횟수(누적시간)적정한 NaOH(0.2N)양 (mL)아세트산의 양(mL)[CH3COOH] Mlog[CH3COOH]251(20분)----252(40분)13.250.528-0.277253(60분)13.450.536-0.271254(80분)14.750.588-0.231{항온조(�C)횟수(누적시간)적정 NaOH(0.2N)양(mL)아세트산의 양(mL)[CH3COOH] Mlog[CH3COOH]401(10분)12.750.508-0.294402(20분)----403(30분)18.550.740-0.131404(40분)19.450.776-0.110405(50분)20.상수 K(분당)logK2~30.00069-3.1613~40.0046-2.337평균0.0026-2.57740 항온조{구간속도 상수 K(분당)logK1~30.0188-1.7263~40.00483-2.3154~50.00742-2.13평균0.0104-1.72650 항온조{구간속도 상수 K(분당)logK1~20.0563-1.252~30.00523-2.2823~40.00212-2.6744~50.00124-2.905평균0.0162-2.278각 온도에서의 평균 K에 대하여, 1/T과 lnK의 관계 그래프를 그리도록 한다. 여기서는 절대 온도로 고려되어야 한다.{온도( )속도상수K(분당)lnK온도(K)1/T250.0026-5.9522980.00336400.0104-4.5663130.00319500.0162-4.1233230.00310{이 그래프가 무슨 의미를 지니는가? {ln~k~=~ln~A~-~{Ea} over { RT}라는 식에 따라서, 기울기는 활성화에너지 Ea라는 것을 알 수 있다. 즉 이 그래프는 일정한 기울기를 유지하는 직선으로 나왔어야 했던 것이다.이 경우에도 마찬가지로, 그래프와 데이터로부터 최소제곱법을 이용하여 풀어야 보다 정확한 결과를 얻을 수 있었을 것이나, 구간별 활성화에너지를 일단 계산해본뒤, 평균값을 취하는 방식으로 하겠다.E = log(k2/k1) * 2.303R * (T1T2/T2-T1)윗 식은 활성화 에너지를 구하기 위해 사용한 식이다. 여기서 T는 절대온도값을 이용하며, R=8.31451J/mol·K 로 사용한다.{구간활성화에너지(/mol·K)25-401-271658.8J=71.659KJ40-502-337259.6J=37.260KJ25-501-358550.3J=58.550KJ평균55823.1J=55.823KJ이 값은 각 구간별로 불규칙하며 비록 평균값을 구한다고 하여도 일관성이 없는 것처럼 보인다. 여기서 다시 고려해주어야 할 사항이 있다. 토의에서 다시 논의하겠으나, 항온조의 온도가 우리가 정해준 온도로 유지 되지 않았다. 25 항온조는 22

자연과학| 2005.11.15| 13페이지| 1,500원| 조회(4,084)

물리화학, 물리화학실험, 활성화에너지, 반응속도상수, 아세트산메틸

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[교육사회학]교육사회학-해석적접근

해석적접근1. 베버(Weber)의 사회연구 방법론(1) 배경① 기능이론 - 학교는 효과적인 사회화 기능의 담당자② 마르크스주의 이론 - 학교는 불평등을 정당화시키는 기능의 담당자교육 현상을 교육의 주체인 행위자에 초점을 맞추어 접근할 필요성이 생김(2) 논지인간은 언제나 사회규범에 의해서 수동적으로 사회화되는 존재만이 아니라 주체적이고 능동적으로 행동할 가능성을 가진 존재(3) 특성① 베버는 합리적·의도적 설명방식으로 방법론적 개인주의의 원리수많은 개인들의 행위로부터 집합적인 결과를 산출하는 과정에 대해 설명하는 것를 시사② 베버는 사회현상의 설명에 심리학적 방법의 유용성을 인정하고 있지만 철저한 환원주의에는 반대함.③ 해석적 전통을 따르는 교육이론들의 전제 인간의 행동은 구조에 의해 완전히 결정되는 것이 아니고 행위자들의 선택의 여지가 있으며, 교육현상에 대한 미시적 동기의 분석을 통해서 거시적 결과를 설명함2. 해석적 패러다임의 성격관점의 전환?? 학교는 무엇을 하는 곳인가 (기능주의, 마르크스주의) 학교 교육은 어떻게 이루어지고 있는가 (해석적 접근)(1) 기능주의 이론과 마르크스주의 이론공통적으로 사회구조를 분석단위로 하고 있으며, 그 속에는 인간의 행위가 자리하고 있지 않다.(2) 해석적 패러다임(interpretive paradigm)① 인간 행위에 중점을 두고 사회 행위를 분석하고자 함② 관련된 사회 이론 : 현상학, 상징적 상호작용론블루머(H.BLUMER)는 사회를, 상호작용을 통해서 사회적 상황을 끊임없이 재정의하는 작품이라고 보았다., 교환이론호만스(G.HOMANS)에 의하면, 모든 인간의 행동은 개인이 주어진 상황에서 지출하는 원가나 투자액에 비하여, 얼마만큼의 보상과 가치가 돌아오는지를 가려서 이윤을 추구하기를 희망하며, 이러한 상호작용 관계에서 사회질서가 생성된다고 하였다., 민속방법론민속방법론자들에 의하면 사회질서란 상호작용의 쌍방이 공통된 의미에 합의함으로써 그들이 당면한 상황을 이해할 수 있게 되는 것이고 그 사회질서를 찾는데 연구의 목적이 있다.등③ 인간의 행위와 상호작용이 공유된 일정한 규칙에 따르지 않으며, 행위자는 서로의 행위를 의미있는 것으로 받아들이고 타인의 행위에 대한 해석을 바탕으로 자신의 행위를 하는 것으로 봄④ 인간 행위의 상호작용을 해석의 과정으로 파악 인간행위의 설명방식도 해석적 기술에 의존⑤ 해석적 패러다임에 입각한 교육현상에 대한 연구* 대상 : 학교내의 상호작용, 교육과정의 선택 및 조직, 학교 조직 등과 같은 미시적인 것들* 전제 : ㄱ. 인간의 자유, 주체성, 능동성을 강조 ㄴ. 인간행위의 일상성을 분석 대상으로 함ㄷ. 사회질서를 당연한 것으로 받아들이지 않음 ㄹ. 객관적 범주와 양적 분석 방법을 불신함ㅁ. 상호작용 및 교섭을 통한 인간행위의 의미와 해석을 중요하게 다루고 있음⑥ 해석적 패러다임에 입각한 교육 이론 : 규범적 패러다임에 속하는 이론들과 상호보완적인 성격을 가짐3. 해석적 패러다임신교육사회학(New sociology of Education)이라 불리우며, 대표적인 신교육사회학의 주창자로는 영(Young,1971)이 있다.과 교육이론연구대상 ; 지식이 학교에서 어떻게 다루어지고 있는가? 학교조직 내에서 상호 작용하는 요소들간의 구조적인 관계 및 수업상황의 이해와 수업상황의 의미가 결정되는 방법간의 관계는 어떠한가?(1) 지식과 이데올로기 - 영(Young)① 어떤 특정한 지식이 왜 그리고 어떻게 선정되었는가를 밝혀야 한다고 주장② 한 사회에서 교육과정을 결정하는 데에는 계급적 배경이 영향을 미치며 권력을 가진 지배집단이 타당하다고 인식하는 지식이 교육과정으로 선정된다. 학교에서는 지식의 위계화를 사회계급의 위계화로 연결됨③ 교육과정은 이미 주어진 것이며, 지식의 조직과 정치적 권력의 분배방식 사이에는 밀접한 관련성이 있음④ 지식이 보편적 진리가 아니라 사회적으로 인정된 상대적인 것에 불과하다는 관점에서 지식을 규정 학교지식은 구조적으로 왜곡되고, 사회적 불평등을 이데올로기적으로 정당화하며 지배문화를 대변함(2) 언어사회화와 사회 계급 - 번스타인(bernstein)① 언어사회화의 분석을 통해 학교에서 사회계급이 재생산되는 과정을 설명② 언어는 사회적 유전인자를 담고 있다. : 의사소통 방식은 계급에 따라 가정의 사회화에 의해 습득③ 노동계급 아이들은 사회계급에 따라 상이한 언어양식을 가짐 학교 적응에 차이, 학업성취에 뒤쳐짐.(예) 영국 사회의 중류계급의 세련된 어법이 보편적 의미를 담고 있는 반면 노동계급의 제한된 어법은 구체적 의미를 담고 있다.∼ (교재 86페이지)(3) 교육과정과 사회변동 - 번스타인 - 교육과정에 담긴 사회적 의미와 권력관계교육과정(curriculum), 교수방법(pedagogy), 평가(evaluation)의 분석 사회적 의미를 파악① 도구적 질서학생들이 개인의 능력에 따라 특정한 지식과 기술을 습득하는 것으로 개인들을 구분지우는 방식임.(instrumental order)와 표현적 질서개인의 특성과 관계없이 누구나 공유해야 하는 사고와 행위로, 사회통합의 토대이며 개인을 결합시키는 방식임(expressive order) - 학교가 학생들에게 전달하는 교육과정의 특성② 분류교육과정을 구성하고 있는 각 교과들의 독립성 정도를 말하는 개념으로 교육과정 구성원리의 폐쇄성과 개방성 정도를 지칭한다.

교육학| 2003.09.11| 2페이지| 1,000원| 조회(535)

베버, 교육이론, 해석적 접근, 해석적 패러다임, 사회 연구 방법론

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[독후감] 교사를 위한 셀프 카운슬링을 읽고 평가A좋아요

< 있는 그대로 >- 교사를 위한 셀프 카운슬링을 읽고화학 20023057 박소혜셀프 카운슬링이란 무엇일까? 책 겉 표지를 보면서 자신이 스스로를 상담할 있도록 돕는 교사를 위한 지침서이겠거니 하는 생각을 했다. 책 서론에서부터 작자는 셀프 카운슬링을 자신의 존재에 대한 조건 없는 수용을 지향하는 것으로서 전 생애에 걸쳐 이루어 가는 자기교육법이라고 정의한다.많은 사람들은 개인의 가치관, 자신의 과거 경험을 통해 서로 다른 사람들을 평가한다. 그 사람에 대한 이미지란 객관적인 평가라기보다는 내가 틀 지워 놓은 그 사람의 한 단면일 가능성이 훨씬 높다고 생각한다. 사람들과 만나고 알아가면서 제일 부담스러워 했던 유형은 그런 사람이었다. 내가 어떤 사람인지 자신의 생각대로 판단하고 당연히 어떠한 행동을 할 것이라고 어떤 틀 속에 나를 확정 짓는 사람 말이다.자신의 다양한 모습을 보아주지 않고 한 면만으로 섣불리 판단하는 것은 역시 누구에게나 기분 나쁜 일인 것 같다. 아니, 그 뿐 아니라 서로의 관계에 있어서 걸림돌이 되고 특히 교사나 부모 등 양육자의 그러한 자세는 한 아이의 발달에 치명적인 마이너스 요소가 되고 만다고 생각한다.이 책에서 말하고 있는 셀프 카운슬링이란 어려운 것이 아니다. 내가 생각하기에 셀프 카운슬링의 모든 것은 ‘있는 그대로’라는 단 한 마디 어구에 함축하여 표현할 수 있다. 셀프 카운슬링의 기본이란 양육자가 자기 자신을 있는 그대로 수용하며, 이를 통해 아이의 다양한 모습들을 있는 그대로 수용할 수 있어야만 한다는 것이다.아이가 한 인격체라는 점은 그냥 공허한 말만은 아니다. 어른들과 여러 관점에서 많이 차이가 나겠지만 아이 나름대로의 생각이 존재한다. 생각 없이 아무것도 모르고 사는 단지 어른이 되기 전의 전단계로서의 인간이 아니라, ‘어린이’라는 또 하나의 단계를 겪는 인격체로서 존중되어야 한다. 그래서 아이들의 행동은 하찮은 것 하나라도 무시되어서는 안된다. 아이들을 이해하기 위해서는 아이들의 행동을 잘 관찰하고 그들의 마음을 공감하도록 노력하는 일들이 정말 중요하다는 것을 저자는 말하고 있다.나 스스로도 ‘있는 그대로’ 라는 말을 상당히 좋아하고 있다. 이 책에서는 그러한 셀프 카운슬링이 무엇이고 왜 필요하고 기법은 무엇인지, 그리고 사례를 통해 어떠한 효과가 있었는지 까지를 보여주고 있다.대화의 골이 패이고 관계에 깊은 상처가 생기기 시작할 때, 또는 아예 처음부터 대화가 성립도 하지 않는 그런 관계에서 교사나 부모의 셀프 카운슬링을 통해 변화하는 모습들이 이 책에는 참 많이 등장한다.셀프 카운슬링은 교사의 주도적인 역할은 없다. 그저 있는 그대로 받아들이고 자신에 대해 좀 더 깊이 생각할 수 있게 해주며 객관적인 시각을 갖게 해 준다. 그리고 다른 여타 상담 기법과는 달리 자신 스스로 주도적으로 해결하는 것을 지향한다. 조금 특별한 점이라면 말로 하는 것보다 쓰면서 자신에 대해 돌아보고 상대에 대해 관찰하게 한다. 그러한 특성이 주어진 상황과 관계에 대해서 객관적으로 받아들일 수 있는 눈을 길러주는 것 같다.

독후감/창작| 2003.09.11| 2페이지| 1,000원| 조회(461)

교사, 독후감, 참교사, 예비교사, 셀프 카운슬링

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