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평형상수의결정-물감지시약의 산 해리 상수

1. Title평형 상수의 결정(물감지시약의 산 해리상수)2. Date2007년 9월 28일 금요일3. Purpose용액에서 일어나는 화학반응의 평형상수를 분광광도계 측정으로 결정한다. 이 실험에서 화학반응은 약산 물감지시약 메틸오렌지의 수용액에서의 해리반응이다.4. Principle일반적으로 가시광선과 자외선의 흡수는 분자 안의 전자전이와 관계가 있는 반면, 특성 적외선의 흡수는 진동과 회전변화에 의한 것이다. 용액에서는 어떤 주어진 입사광의 파장, 보통 nm 단위로 측정됨에서 광학적 밀도 혹은 흡광도 A 는 다음과 같이 나타낸 Beer-Lambert 법칙에 따라 변한다.- (1): 빛의 세기a : 흡수하는 물질의 흡광도 (흡광계수)b : 시료를 통과한 빛의 길이c : 농도혼합물에 대해서 전체 흡광도는 각 물질의 흡광도를 더해서 얻는다.간단한 회합 화학반응, 역으로는 간단한 해리반응의 경우에는- (2)세 가지 물질이 있어서 모두가 흡광도 측정치에 기여한다. 이 경우 전체흡광도는 다음 식으로 주어진다.- (3): 각각 A, B와 AB의 빛이 지나간 길이와 몰 흡광계수를 곱한 것a : A 의 초기농도b : B 의 초기농도x : 평형에서의 AB의 몰농도,와의 값을 알고 있을 경우에는 x값, 평형에서의 AB의 몰농도는 다음 식으로 얻을 수 있다.- (4)또한 반응물 A의 일정 초기농도에 대하여 생성물로 된 반응물 B의 분률은 다음과 같이 된다.- (5)- (6)이 두 관계식은 반응물 B가 극한으로 묽은 용액에 대하여는 잘 맞아서 a의 일정한 값에 대하여는 A'와는 모두 b값이 영으로 감에 따라 일정한 값에 접근한다. 따라서 반응 (2)에 대하여 평형상수는- (7)b가 0으로 가면 간단히- (8)비슷한 방법으로 AB가 해리하여 A와 B가 되는 역반응에 대한 평형상수는 (8)식에 주어진 것의 역수 즉,이다. 따라서 평형상수는 반응물과 생성물에 대한와값과 반응물 A의 농도가 알려진 용액에 대하여 A'의 극한값을 재어서 얻을 수 있다.상수이나중 하나를 모르거나 직접 잴 수test tube2) Reagents〔Table3-1. 시약 및 그 특성〕NameFormularF.W.m.p.(℃)b.p.(℃)DensityHydrogen chlorideHCl36.461-114.81101.190Sodium hydroxideNaOH39.997318.413902.130Potassium hydrogen phosphateKHC8H4O4204.23??1.636Methyl orangeC14H14N3NaO3S327.34?6019?EthanolC2H6O46.07-117.378.50.78936. Procedure1) 최적 파장 구하기① 0.2M HCl 10ml와 0.2M NaOH 10 ml에 각각 Methyl Orange 한 방울씩 떨어뜨린다.② 340nm~600nm에서 흡광도를 측정한다. (10nm간격으로 측정한다)③ 용액의 흡광도 차가 큰 곳이 최적 파장이다.2) 흡광도 측정① table3-2에 따라 용액을 제조한다.② 각pH에 따라 table3-3의 지시에 따라 Methyl Orange와 H2O를 넣는다.③ Methyl Orange의 농도가 줄어드는 순으로 흡광도를 측정한다. → 최적파장에서 측정④ 0.2M HCl과 0.2M NaOH를 table3-3에 따라서 용액의 흡광도를 측정한다.〔Table3-2〕필요한 pH0.1M 프탈산수소칼륨(ml)0.1M HCl(ml)0.1M NaOH(ml)2.5112.687.43.0138.361.73.5171.828.24.0196.60.44.5170.429.65.0137.762.25.5115.584.5〔Table3-3〕시험관123456용액량(ml)101010101010메틸오렌지(ml)0.250.200.150.100.050.05증류수(ml)0.050.100.150.200.250.557. Result1) 최적 파장 구하기〔Table3-4. 최적 파장〕nm0.2M HCl0.2M NaOH차이3400.0390.0250.0143500.0260.0310.0053600.0120.0420.0303700.0070.0600.0533800.001.5780.095140.101.2130.082450.050.8530.058660.050.3040.1645〔Graph3-2. pH3.0의 흡광계수〕⇒ 흡광계수 ==∴ pH3.0에서의 흡광계수 = 9.35③ pH3.5〔Table3-7. pH3.5의 흡광계수〕시험관M.O의 양(ml)흡광도(A)mL/A10.251.2510.199820.201.0970.182330.150.9670.155140.100.8460.118250.050.4080.122560.050.4010.1247〔Graph3-3. pH3.5의 흡광계수〕⇒ 흡광계수 ==∴ pH3.5에서의 흡광계수 = 10.95④ pH4.0〔Table3-8. pH4.0의 흡광계수〕시험관M.O의 양(ml)흡광도(A)mL/A10.250.9140.273520.200.7650.261430.150.7360.203840.100.3930.254550.050.370.135160.050.3030.1650〔Graph3-4. pH4.0의 흡광계수〕⇒ 흡광계수 ==∴ pH4.0에서의 흡광계수 = 7.782⑤ pH4.5〔Table3-9. pH4.5의 흡광계수〕시험관M.O의 양(ml)흡광도(A)mL/A10.250.6870.363920.200.4890.408930.150.3990.375940.100.2810.355950.050.1520.328960.050.1090.4587〔Graph3-5. pH4.5의 흡광계수〕⇒ 흡광계수 ==∴ pH4.5에서의 흡광계수 = 2.4789⑤ pH5.0〔Table3-10. pH5.0의 흡광계수〕시험관M.O의 양(ml)흡광도(A)mL/A10.250.4760.525220.200.3710.539130.150.3070.488640.100.2010.497550.050.1060.471760.050.0371.3514〔Graph3-6. pH5.0의 흡광계수〕⇒ 흡광계수 ==∴ pH5.0에서의 흡광계수 = 2.6831⑥ pH5.5〔Table3-11. pH5.5의 흡광계수〕시험관M.O의 양(ml)흡광도(A)mL/A10.250.4090.611값? pH 3.0 에서의값? pH 3.5 에서의값? pH 4.0 에서의값? pH 4.5 에서의값? pH 5.0 에서의값? pH 5.5 에서의값②? pH 2.5 Kd값5.94×10-3? pH 3.0 Kd값4.48×10-4? pH 3.5 Kd값2.01×10-4? pH 4.0 Kd값3.03×10-5? pH 4.5 Kd값X구한 값의 값은 로그의 지수 값이고 이는 모두 0보다 커야 값을 구할 수 있다. 구한 값이 음수가 나왔기에 pH 에서의의 값을 구할 수 없다.? pH 5.0 Kd값X구한 값의 값은 로그의 지수 값이고 이는 모두 0보다 커야 값을 구할 수 있다. 구한 값이 음수가 나왔기에 pH 에서의의 값을 구할 수 없다.? pH 5.5 Kd값X구한 값의 값은 로그의 지수 값이고 이는 모두 0보다 커야 값을 구할 수 있다. 구한 값이 음수가 나왔기에 pH 에서의의 값을 구할 수 없다.6) 오차, 오차율〔Table3-14. 오차, 오차율〕Kd1.65×10-3이론값3.872 × 10-4오 차3.262오차율326.1%①②7) 오차의 원인① 분광광도계가 제대로 작동하지 않아서 오차가 발생하였다.② 최적파장 결정과정에서 발생한 오차로 인해 발생하였을 것이다.③ cuvet안에 공기방울이 들어가거나, 세척해서 사용하였기에 증류수나 먼지등의 이물질로 인해서 오차가 발생하였을 가능성이 있다.8. Description분광광도계를 통해서 흡광도를 측정함으로써 농도를 통해서 평형상수를 구하는 실험을 하였다. 메틸오렌지는 약산에서는 붉은색을 염기에서는 노란빛을 나타낸다. 이걸 말해주듯이 pH가 높아질수록 붉은빛이 점점 없어지고, 노란빛을 더 내었다. 여지까지 했던 평형상수를 구하는 실험들은 적정이라는 방법을 사용하였지만, 산과 염기적인 특성과 분광광도계를 이용하여서 평형상수를 구하는 방법의 실험으로 어느 하나를 구하더라도 한 가지 방법만인 있는 것이 아니라는 것을 알게 되었다.9. Discussion1) 흡광도(aborbance)주어진 물질층이 빛을 흡수하는 정도를 나타내는 양이다. 빛이 은 빛의 파장에 의존하기 때문에 위 Beer의 법칙은 다음과 같이 나타 낼 수 있다.양,은 흡광도와 bc 곱 사이의 단순한 비례상수이다.값이 클수록 A는 커진다.흡수 스펙트럼(absorption spectrum)은 A(또는)가 파장에 따라서 어떻게 변하는가를 나타낸 그래프이다.빛을 흡수하는 분자의 일부분을 발색단(chromophore)이라고 한다. 가시광선을 흡수하는 물질은 색깔을 나타낼 것이다.⇒람베르트-베르의 법칙 ( Lambert-Beer's law )용액의 흡광도는 그 광로의 길이와 농도의 양쪽에 비례한다고 하는 법칙이다.두께 d의 용매층 및 용액층을 지난 빛의 세기를 각각 IO , I 로 하고 ,용액이 농도 를 c, 비례상수를 α 로 하면 다음 식으로 나타내어진다.log10(IO / I ) = αcd이 법칙은 흡광도가 물질 속의 광로의 길이에 비례한다고 하는 람베르트의 법칙과 용액의 농도에 비례한다는 베르의 법칙을 조합한 것이다.용액의 농도가 묽은 용질 분자끼리의 상호 작용이 없을 때는 이 법칙이 상당히 잘 성립하지만 농도가 커져서 상호작용이 있을 때는 성립하지 않는다.법칙이 성립하는 범위내에는 광흡수하여 용질의 정량 분석을 쉽게 할 수 있다.2)분광광도계(Spectrophotometer)분광광도계는 빛의 흡광도를 측정하는 장치이다.연속 광원으로부터 나온 빛은 입사 빛살로부터 좁은 파장의 띠를 선택하는 단색화장치를 통과한다. 이 ‘단색파장’의 빛은 통로길이가 b인 시료를 통과하고 투과된 빛의 복사세기가 측정된다. 가시선의 흡광도(absorbance)를 측정하는 가장 일반적인 방법은 ‘Bausch-Lomb Spectronic 20' 분광광도계로 측정하는 것이다. 이 기기에서의 광원은 흔히 사용되고 있는 텅스텐 lamp로서, 자외선과 적외선 영역을 약간 걸치면서 전 영역의 가시선스펙트럼을 방출한다. 빛은 회절발에 의해 각 성분 파장으로 분산되고, 단지 한 파장의 좁은 띠만이 시료를 통과한다. 빛의 복사세기에 비례하여 전류를 발생시키는 광전관이다. 출력은 999

자연과학| 2007.12.27| 20페이지| 1,500원| 조회(1,482)

평형상수, 물감지시약, 평형상수의 결정, 산해리 지시약

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액체-증기평형(함께끓는혼합물)

온도 :16.5℃ 습도 : 69% 기압 : 1018.7hPa1. Title액체-증기 평형 (함께 끓는 혼합물)2. Date2007년 10월 26일 금요일3. Purpose최저 끓는점을 가지고 있는 이성분 액체계의 끓는 점 - 조성곡선을 결정한다. 또한 이 실험에서 이성분 액체 혼합물들의 조성을 결정하는데 Abbe 굴절계를 분석용 기기로서 사용하는 방법에 대해 배운다.4. Principle이상적인 이성분계는 조성이 어떻든지 관계없이 전 조성 범위에 걸쳐서 Rault 법칙을 따르는 계임을 알 수 있다. 비록 그 성질들이 이상적인 것에 가까운 계들도 몇 가지 있기는 하지만 대부분의 계들은 온도-조성 곡선에서 양(+) 혹은 음(-)의 편기를 나타낸다.증기압 곡선에서 최소치가 있는 계는 온도-조성 곡선에는 최대치를 가지고 있고, 증기압 곡선에서 최대치를 가지고 있는 계는 온도-조성 곡선에서 최소치를 가지고 있다. 최고 끓는점과 최저 끓는점을 가지고 있는 용액들을 함께 끓는 혼합물이라고 한다.온도-조성 그림은 두개의 곡선으로 이루어져 있다. 위쪽 곡선은 끓는점에서 용액들과 평형을 이루고 있는 증기의 조성을 나타내는 것이고 아래쪽 곡선은 이 용액들의 끓는점을 나타낸다. 계가 함께 끓는 혼합물을 가지면 두 곡선들이 혼합물 조성에 해당하는 점에서 0의 기울기를 가지고 서로 만난다. 온도-조성 그림을 실험적으로 알아내려면 여러 가지 조성이 다른 용액들의 끓는점과 각 용액에 해당하는 증기의 조성을 측정한다.5. Apparatus & Reagents1) Apparatus? Standard taper stoppers? Thermometer? Boiling flask? Distillate pocket? Clamp? Water connection for condenser? Pipette? hot plate? Stand? clamp? Parafilm? Abbe refractometer? Spoid2) Reagents[Table 5-1 시약 및 특성]NameFormularF.W.m.p.(℃le 8-1]메탄올 50mL에 가하는 벤젠의 양 (mL)벤젠 50mL에 가하는 메탄올의 양 (mL)첫번째3mL0.3mL두번째3mL0.8mL세번째6mL1.5mL네번째6mL3mL다섯번째10mL4mL여선번째10mL8mL일곱번째10mL10mL② condenser 아래 모인 증류액을 두 번 이상 비우고 증류액 채취한다. → 기상③ 동시에 flask에 남은 용액을 채취한다. → 액상④ 각 용액의 끓는 온도를 기록한다.⑤ 취한 sample의 굴절률을 측정, 기록한다.7. Result1) Sample 시료의 조성에 따른 몰분율, 굴절률① Benzene과 methanol의 온도에 따른 밀도(g/ml)ⅰ) 실험 시 온도(16.5℃)에 따른 Benzene의 밀도(g/ml)온도 (℃)밀도(g/mL)00.8990150.8787200.8765250.8737〔Table5-4. Benzene의 온도에 따른 밀도(이론값)〕〔Graph5-1. 온도에 따른 benzene의 밀도(g/ml)〕이변수데이타로 식을 구하면, y = -0.0078x + 0.9015가 나온다. x축이 온도 이므로 x에16.5를 대입하면,∴ 실험실 온도 16.5℃에 따른 Benzene의 밀도 : 0.7778 g/mlⅱ) 실험 시 온도(16.5℃)에 따른 Methanol의 밀도(g/ml)〔Table5-5. Methanol의 온도에 따른 밀도(이론값)〕온도 (℃)밀도(g/mL)00.8100150.7960200.7914250.7866〔Graph5-2. 온도에 따른 Methanol 의 밀도(g/ml)〕이변수데이타로 식을 구하면, y = -0.0075x + 0.8147 이 나온다.x축이 온도 이므로 x에 16.5를 대입하면,∴ 실험실 온도 16.5℃에 따른 Methanol의 밀도 : 0.6910 g/mlⅲ) sample의 몰분율에 따른 굴절률〔Table5-6. sample의 몰분율에 따른 굴절률〕시료번호시료의 조성(mL)methanol 몰분율benzene 몰분율굴절률1순수한 메탄올101.33022순수한 벤젠011.500833메탄올 ethanol의 몰분율 = 1 - 0.9168 = 0.0832? 시료 4 (methanol 4mL + benzene 2mL)methanol의 몰수 := 0.0997molbenzene의 몰수 := 0.0226molmethanol의 몰분율 := 0.8152benzene의 몰분율 : 1 - methanol의 몰분율 = 1 - 0.8152 = 0.1848? 시료 5 (methanol 3mL + benzene 3mL)methanol의 몰수 := 0.0748molbenzene의 몰수 := 0.0340molmethanol의 몰분율 := 0.6875benzene의 몰분율 : 1 - methanol의 몰분율 = 1 - 0.6875 = 0.3125? 시료 6 (methanol 2mL + benzene 4mL)methanol의 몰수 := 0.0498molbenzene의 몰수 := 0.04531molmethanol의 몰분율 := 0.5236benzene의 몰분율 : 1 - methanol의 몰분율 = 1 - 0.5236 = 0.4764? 시료 7 (methanol 1mL + benzene 5mL)methanol의 몰수 := 0.0249molbenzene의 몰수 := 0.0566molmethanol의 몰분율 := 0.3055benzene의 몰분율 : 1 - methanol의 몰분율 = 1 - 0.3055 = 0.69452) Methanol - Benzene의 끓는점 조성 곡선① Methanol에 Benzene을 가할 때의 굴절률과 몰분율〔Table5-7. Methanol에 Benzene을 가할 때의 굴절률과 몰분율〕Sample 번호메탄올 50ml에 가하는 벤젠의 양(ml)끓는점(℃)굴 절 률몰 분 율액상기상액상기상13621.32591.41641.08224.05922359.61.34101.38001.57892.86183658.81.35521.39972.04613.50994660.51.36731.41132.44413.891451059.61.38391.41682.99014.07246105l 50ml + Benzene 10ml)액상 :기상 :? Sample7 (Methanol 50ml + Benzene 10ml)액상 :기상 :② Benzene에 Methanol을 가할 때의 굴절률과 몰분율Sample 번호벤젠50mL에 가한 메탄올의 양(ml)끓는점(℃)굴 절 률몰 분 율액상기상액상기상10.3791.49591.49581.33551.338820.8771.49571.49571.34211.342131.5721.49551.48541.34871.680943731.48401.48581.72701.667854771.48391.48401.73031.727068791.47561.44532.00333.0000710651.45541.43672.66783.2829〔Table5-8. Benzene에 Methanol을 가할 때의 굴절률과 몰분율〕? 메탄올의 몰분율에 따른 굴절률의 최적 곡선은 y = - 0.0304x + 1.5365 이다.여기에서 x는 몰분율이고, y는 굴절률 이므로 이 식에 대입을 한다.? Sample1 (Benzene 50ml + Methanol 0.3ml)액상 :기상 :? Sample2 (Benzene 50ml + Methanol 0.8ml)액상 :기상 :? Sample3 (Benzene 50ml + Methanol 1.5ml)액상 :기상 :? Sample4 (Benzene 50ml + Methanol 3.0ml)액상 :기상 :? Sample5 (Benzene 50ml + Methanol 4.0ml)액상 :기상 :? Sample6 (Benzene 50ml + Methanol 8.0ml)액상 :기상 :? Sample7 (Benzene 50ml + Methanol 10.0ml)액상 :기상 :③ Methanol - Benzene의 공비점〔Table5-9. Methanol - Benzene 몰분율에 따른 끓는점 〕온도(℃)몰 분 율액상기상791.33551.3388771.34211.3421721.34871.6809731.7271.6678771.73031.727공비점은 77℃ 임.③ 오차율4) Methanol과 Benzene의 무게% 및 오차율〔Table5-10. Methanol과 Benzene의 무게% 오차율〕무게% 이론값무게% 실험값오차율(%)MethanolBenzeneMethanolBenzeneMethanolBenzene39.82%60.18%27.15%72.85%31.82%21.00%① 무게 % 이론값? Methanol의 무게% 이론값1atm : 39.6%(at. 58.3℃) = 1018.7hPa : x%② 실험값ⅰ) 무게(g)? 메탄올의 무게× 메탄올의 분자량(g/mol) = 0.4760mol × 32.04g/mol= 15.2510g? 벤젠의 무게× 벤젠의 분자량(g/mol) = 0.5240mol × 78.11g/mol= 40.9296gⅱ) 무게% 실험값? 메탄올의 무게 % ==×100= 27.15 %? 벤젠의 무게% ==×100= 72.85 %③ 오차율(%)? Methanol의 오차율 =? Benzene의 오차율 =④ 오차의 원인ⅰ) 두 물질의 공비점을 찾기 위해서 조성을 달리하여 끓는점을 찾았는데, 이 때에 시료를 채취할 시에 증기가 빠져나가서 온도에 영향을 주었거나, 조성을 달리 할 때마다 온도 를 식혀줘야 하는데 그러지 못함으로 인해서 오차가 발생하였을 것이다.ⅱ) 굴절계를 이용하여 시료의 굴절률을 측정할 시에서 시료를 채취하자마자 바로 굴절을 측정하였다. 이 때에 채취한 시료의 온도가 굴절계가 나와 있는 실온가 같은 온도여야 하는데 그러지 못함으로 인해서 오차가 발생하였을 것이다.ⅲ) 메탄올과 벤젠의 경우 휘발성이므로, 끓는점에 도달하기 전에 시료의 양 중에서 극히 일부분이긴 하지만 시료가 소실 되엇을 것이다. 이로 인해서 오차가 발생했을 가능성 이 있다.8. Description이번 실험에서는 증류장치를 이요하여 실험을 하게 되었다. 그 때에 온도계의 위치를 증류장치에서와 같이 설치를 하였다가 후에 시료 안에 온도계를 직접 닿게 넣음으로 인해서 실험상의 약간의 오차가 발생하긴 하였지만, 함께 끓는 든 n

자연과학| 2007.12.27| 16페이지| 1,500원| 조회(944)

함께 끓는 혼합물, 액체-증기 평형, 공비점

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점도측정 - Ostwald 점도계법 평가A+최고예요

1. Title점도 측정 (Ostwald 점도계법)2. Date2007년 11월 2일 금요일3. PurposeOstwald 점도계법을 사용하여 액체의 점도를 결정해본다.Ostwald법을 사용하여 점도에 미치는 온도의 영향도 알아보고자 한다.4. Principle체의 한 층이 다른 층을 지나 이동할 때 겪는 저항을 점도라고 한다. 원형의 관 속에 들어 있는 액체 기둥은 동심층, 즉 동심 원통의 액체들로 이루어져 있다고 간주 할 수 있다. 관 속을 흘러 갈 때 벽에 가장 가까운 층은 액체가 관의 표면을 적신다면 정지해 있다. 이보다 안쪽에 있는 여러 층들은 자신의 바로 바깥쪽에 인접해 있는 층보다 더 빨리 흐르며, 이때 흐름의 속도는 관의 중심부로 갈수록 빨라진다. 이런 흐름을 층류라 하며, 일반적으로 층류의 특징은 소용돌이나 난류가 생기지 않는다는 것이다. 이런 형태의 흐름을 이론적으로 취급할 때는 액체가 가상적인 동심 원통들의 이동을 방해하는 성질-내부마찰력-을 가지고 있는 것으로 간주한다. 이 마찰의 크기가 액체의 점도를 결정해 준다. 액체에 1㎠당 1 dyne의 힘을 가할 때 서로 1㎝ 떨어져 있는 두 평행한 액면들이 1초당 1㎝의 상대속도로 서로 흘러 지나가게 되면, 이때 그 액체의 점도를 1 poise라고 정의한다. 점도 계수는 보통 희랍문자 η(eta)로 나타낸다.점도를 측정할 때 가장 흔히 사용되는 기구는 Ostwald 점도계이다. 이 기구를 가지고 점도를 측정하는 방법의 요체는 일정한 부피(표지 a와 b 사이에 들어 있는 부피)를 가진 액체가 중력의 영향을 받아 길이와 반지름이 알려진 모세관 B를 통해 흘러 내리는데 소요되는 시간을 측정하는 것이다. Ostwald 방법에 적용될 수 있는 식은 다음과 같다.- ①P : 액체에 가해지는 압력, 밀도에 비례함.t : 흘러내리는 시간 (초)l : 모세관 길이 (cm)V : 액체의 부피 (㎤)원리상으로는 식①에 들어 있는 모든 양들을 특정 점도계에 대하여 모두 실험적으로 결정하여 절대점도를 계산할 수도 있지 정확하다. 낙하하는 공의 반지름은 액체가 들어 있는 원통형 관의 반지름 보다 훨씬 작아야 한다. 그렇지 않으면 거의 정지 태로 있는 벽에 가까운 액층이 낙하하는 공을 “잡아끄는” 효과가 생겨 부정확해 진다. 기준액체는 물론 상당히 큰 점도를 가지고 있어야 한다. 기준물질로는 글리세린이나 장뇌유가 좋다.5. Apparatus & Reagents1) ApparatusOstwald viscometerpipettebulbthermostatstopwatch2) Reagents〔Table6-1. 시약 및 그 특성〕화 학 명화 학 식F.WmpbpdMethanolCH3OH32.04-97.864.70.79waterH2O18.015301000.9986. Procedure① Ostwald 점도계를 세척한다.② pipette을 이용하여 증류수를 a 와 b를 표시한다.③ 큰 공에 들어있는 부피가 작은 공보다 많게 한다.④ 항온조에서 항온 시킨다. (25℃, 45℃)⑤ 작은공 윗부분을 bulb를 이용하여 a보다 수면위로 올라가게 한다.⑥ a에서 b 사이의 시간을 측정한다. (5회)7. Result1) 물의 점도① 물의 밀도온도(℃)102025303540밀도(g/cm3)0.999700.998210.997050.995650.994040.99222〔Table6-2. 온도에 따른 물의 밀도〕∴ 25℃에서 물의 밀도 : 0.99705g/cm345℃에서 물의 밀도 : 0.99222g/cm3② 상대점도〔Table6-3. H2O의 흘러내린 시간〕온도(℃)H2O25℃40℃흘러내린시간(s)1회13.8911.562회13.8711.433회13.5411.734회13.8811.575회14.0112.39평균13.83811.736상 대 점 도10.8439? 25℃에서 H2O의 흘러내린시간(s) 평균? 40℃에서 H2O의 흘러내린시간(s) 평균? 25℃에서 H2O의 상대점도? 40℃에서 H2O의 상대점도③ 절대점도(이론값)〔Table6-4. 온도에 따른 물의 점도〕온도 (℃)점도 (10-3Kg/ms)온도 (℃)점론값)〔Table6-8. 동적점도(이론값)〕온도(℃)밀도(g/cm3)절대점도(이론값)동적점도(이론값)250.997050.89030.00893St400.992220.65320.00658St? 25℃에서 동적점도? 40℃에서 동적점도⑧ 오차율(%, 동적점도의 오차율)〔Table6-9.동적점도의 오차율〕온도(℃)이론값실험값오차율(%)250.00893St0.00893St0400.00658St0.00757St15.05? 25℃에서 오차율? 40℃에서 오차율2) 메탄올의 점도① 메탄올의 밀도〔Table6-10. 온도에 메탄올의 밀도〕온도(℃)0101515.5620밀도(g/cm3)0.81020.80090.795770.79590.7917이변수 data 처리하면, y = -0.0009x + 0.8102· x 가 25 일 때,y = - 0.0009 × 25 + 0.8102= 0.7877 g/cm3· x 가 40 일 때,y = - 0.0009 × 40 + 0.8102= 0.7742 g/cm3∴ 25℃에서 메탄올의 밀도 : 0.7977g/cm345℃에서 메탄올의 밀도 : 0.7742g/cm3② 상대점도〔Table 6-11. 메탄올의 흘러내린 시간〕온도(℃)H2O25℃40℃흘러내린시간(s)1회12.3611.112회12.3111.183회12.4911.174회12.3711.175회12.5811.18평균12.4211.16상 대 점 도0.71810.6262? 25℃에서 Methanol의 흘러내린시간(s) 평균? 40℃에서 Methanol의 흘러내린시간(s) 평균? 25℃에서 메탄올의 상대점도η25℃m=d25℃m t25℃mη25℃물d25℃물 t25℃물? 40℃에서 메탄올의 상대점도η40℃m=d40℃m t40℃mη25℃물d25℃물 t25℃물③ 절대점도(이론값)〔Table6-12. 온도에 따른 메탄올의 점도〕온도 (℃)점도 (10-3Kg/ms)온도 (℃)점도 (10-3Kg/ms)-98.3013.9200.597-84.236.8250.547-44.531.98600.510-22.291.22400.4560.005890St? 25℃에서 동적점도? 40℃에서 동적점도⑧ 오차율(%, 동적점도의 오차율)〔Table6-17.동적점도의 오차율〕온도(℃)이론값실험값오차율(%)250.007480.0080147.14400.0058900.00720122.26? 25℃에서 오차율? 40℃에서 오차율3) 실험 결과 값H2OMethanol온도(℃)25℃40℃25℃40℃흘러내린 시간(s)1회13.8911.5612.3611.112회13.8711.4312.3111.183회13.5411.7312.4911.174회13.8811.5712.3711.175회14.0112.3912.5811.18평균13.83811.73612.4211.16밀도(g/cm3)0.997050.992220.78770.7742상대점도10.84390.71810.6262절대점도(실험값)0.89030.75130.63930.5575절대점도(이론값)0.89030.65320.5970.456절대점도의 오차율(%)045.027.0922.26동적점도(실험값)0.008930.007570.0080140.007201동적점도(이론값)0.008930.006580.007480.005890동적점도의 오차율(%)015.057.1422.264) 오차의 원인① 용매가 휘발성 이였으므로, 용매의 무게가 변화했을 수 있다.② Stop watch로 시간을 잴 때. 기계적으로 재는 것이 아니고 사람이 조작하므로 오차의 원인이 될 수 있다.③ 항온조에서 충분히 항온이 되지 않았을 가능성이 있다.④ 똑바로 세워놓고 했어야 하지만 약간 옆으로 기울어져 있을 가능성이 있다.⑤ bulb를 사용하여 액체를 기준선까지 끌어올릴 때의 기포가 발생하였다. 이 기포가 점 도에 영향을 주었을 것이다.5) Description이번 실험을 Ostwald 점도계를 이용하여 점도를 측정하는 실험을 하였다. 실험하는 시간은 적게 걸렸지만, 여러 과정에서 어려움이 있었다. 피펫을 이용하여 액체를 표지의 1/3지점까지 채우는 과정에서는 기포방울이 자주 발생을 하였다. 그리고 1/3까지의 양을 채용한다. 이 때 비례상수 η가 점성도이다.일반적인 단위는 kg/m?s 또는 Pa?s로 표시한다. 그 외에도 CGS 단위계로는 g/cm?s를 사용하는데 1g/cm?s를 1poise(푸아즈)라고 하며, 1P로 표시한다. 또한 푸아즈의 100분의 1을 centi-poise(cP)라고 하며, 실험실에서 점도의 단위로 많이 사용하고 있다. 즉 1 poise =1g/cm?s =100cP =0.1kg/m?s로 표시할 수 있으며, 1cP =0.01g/cm?s =0.00672Ibm/ft?s =2.42Ibm/ft?hr로 표시한다. 국제단위계 단위로는 뉴턴초매제곱미터(N?s/㎡)를 사용한다.[그림]과 같이 두 장의 수평판 사이에 유체가 채워져 있을 때 이 판에 일정한 수평방향의 힘 F를 가하면 판은 가속되다가 곧 일정한 속도U를 가지게 된다.움직이는 면에 접촉하고 있는 액체는 면과 같은 속도를 가지게 되고, 정지한 면에 접촉하고 있는 액체는 움직이지 않으므로 그림4-6에 표시되어 있는 바와 같이 속도의 분포가 생긴다.2) 고유점성계수저분자액체에 고분자물질을 녹이면 점성도가 증가한다. 특히 고분자끼리의 접촉에 의한 영향을 무시할 수 있을 정도로 묽은 용액에서는 용액 속의 고분자 크기와 모양이 그대로 그 점성도 증가에 반영된다. 이와 같은 조건하에서 구해진 고분자의 단위 농도 당 점성도 증가율을 고유점성계수라 하며 기호 [η]으로 표시한다. 용액점성계수를 η, 용매점성계수를ηs , 고분자의 무게농도C를 라 하면,이다. 환산점성계수 ηred 또는 로그점성계수ηinh 를 이용하면,이다. 실험적으로는 몇 개의 농도로서 점성도측정을 하여 ηred 에 대한 ηinh 및 C에 대한 의 2개의 그래프를 만들고, 농도 0에 대해 공통으로 나타나는 외삽값으로서 [η]을 구한다. [η]은 농도의 역수 차원을 가지며 단위는 보통 ㎝³/g을 이용한다.3) 점성계수점성의 크기를 정량적으로 나타내기 위해 점성계수가 정의된다. 예를 들면, 2개의 평행한 평판 사이에 유체를 넣어 한쪽 판을 고정시키고 다른 쪽을다.

자연과학| 2007.12.27| 17페이지| 1,500원| 조회(3,173)

점도측정, 점도, Ostwald, Ostwald 점도계법

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반응속도론-반은속도가 온도에 미치는 영향 평가A좋아요

온 도 : 6.8 ℃ 습 도 : 81 % 기 압 : 1013hPa1. Title반응속도론 - 반응속도에 미치는 온도효과2. Date2007 . 11. 15. 금3. Purpose반응속도 상수에 미치는 온도효과를 알고, 반응속도상수-온도 자료로부터 활성화 에너지를 계산한다.4. Principle반응속도상수는 온도와 다음과 같은 관계를 갖는다.- ①k : 반응속도상수: 활성화 에너지R : 기체상수T : 절대온도활성화 에너지가 온도에 무관하다는 가정하에 적분하면 다음 식을 얻는다.- ②- ③이식들은 평형상수와 반응엔탈피 사이의 관계나 증기압과 증발열 사이의 관계식과 비슷한 꼴임을 알아야 한다. 식 (1)에 따르면 활성화에너지가 클수록 온도에 따르는 k의 변화가 크다는 것을 보여준다. 실온 근처에서는 온도를 10℃올리면 반응속도상수가 약 2배가 되는 반응이 많다는 것이 알려져 있다.이온반응은 속도가 매우 빠르기 때문에 보통 속도상수 측정에 적합하지 못하다. 반면 많은 유기 반응들은 실온에서 너무 느리게 진행하므로 역시 반응속도 측정에 부적당하다. 이 실험에서는 식초산 메틸의 수소이온 촉매하의 가수분해반응을 택하였다. 반응식은 다음과 같다.CH3COOCH3 + H2O CH3COOH + CH3OH실험 절차에 제시된 수소이온농도에서 이 반응은 25℃ 내지 50℃ 범위에서 적당한 속도로 진행한다. 반응이 진행함에 따라 식초산이 생긴다는 것을 알아야 한다. 같은 부피의 반응혼합물 시료를 적정하는데 필요한 염기의 양은 시간과 더불어 증가할 것이다. 그러므로 반응의 진도를 쫓기가 쉬워진다.5. Apparatus & Reagents1) Apparatusthermostaterlenmeyer flaskpipettebulbclampburetstandbeakerstirrerround bottom flask2) Reagents〔Table7-1. 시약 및 그 특성〕화 학 명화 학 식F.WmpbpdMethyl AcetateC3H6O274.04-9856.9-Sodium hydroxideNaOH375ml 넣고, 0.25N NaOH로 적정한다.7. Result1) NaOH 표준화① NaOH 표준화(우리조)〔Table7-2. NaOH 표준화〕소모된 양(ml)1N HCl10ml0.2N NaOH46.3ml표준화된 NaOH 농도0.22N② NaOH 표준화(2조)〔Table7-3. NaOH 표준화〕소모된 양(ml)1차2차평균1N HCl1057.50.2N NaOH50.624.537.6표준화된 NaOH 농도0.20N0.20N0.20N? 1차? 2차2) 반응속도상수(k)* 각 온도에 따른 밀도 구하기 *〔Table7-4. 온도에 따른 Methyl Acetate의 밀도〕온도(℃)밀도(g/ml)200.9342250.9279이변수 데이터를 이용하여,? 35℃에서 밀도? 45℃에서 밀도〔Table7-5. 각 온도에 따른 밀도(g/ml)〕온도(℃)밀도(g/ml)250.9279350.72450.657* 식초산에틸의 온도에 따른 mole *〔Table7-6. 온도에 따른 식초산메틸의 mol〕온도(℃)mol250.125350.00972450.00887? 25℃에서 mol? 35℃에서 mol? 45℃에서 mol① 25℃에서의 Methyl Acetate의 농도(M) 및 반응속도상수(k)〔Table7-7. 시간에 따른 Methyl Acetate의 농도 및 반응속도상수(k)〕시간(min)적정량(ml)농도(c)log cNaOH의 농도k1024.60.5695-0.24450.22N1.38 × 10-32524.40.5697-0.24444025.20.5688-0.24505526.10.5679-0.24577027.30.5666-0.24678527.50.5664-0.246911028.80.5651-0.2479ⅰ) 농도(c)농도(c) = (Methyl Actate의 mol - 반응한 Acetic acid의 mol) ÷ (210mL/1000mL)? 10분? 25분? 40분? 55분? 70분? 85분? 110분ⅱ) log c? 10분? 25분? 40분? 55분? 70분? 85분? 110분이다.이변수 데이터.70.0141-1.851ⅰ) 농도(c)농도(c) = (Methyl Actate의 mol - 반응한 Acetic acid의 mol) ÷ (210mL/1000mL)? 5분? 15분? 25분? 35분? 45분? 55분? 65분ⅱ) log c? 5분? 15분? 25분? 35분? 45분? 55분? 65분이다.이변수 데이터에 의해서, y = -0.0264x - 1.656 이다.③ 45℃에서의 Methyl Acetate의 농도(M) 및 반응속도상수(k)〔Table7-9. 시간에 따른 Methyl Acetate의 농도 및 반응속도상수(k)〕시간(min)적정량(ml)농도(c)log cNaOH의 농도k526.20.0173-1.7620.20M0.1581328.90.0147-1.8332130.40.0133-1.8762932.20.0116-1.9363734.60.00929-2.0324537.80.00624-2.2055336.00.00795-2.100ⅰ) 농도(c)농도(c) = (Methyl Actate의 mol - 반응한 Acetic acid의 mol) ÷ (210mL/1000mL)? 5분? 13분? 21분? 29분? 37분? 45분? 53분ⅱ) log c? 5분? 13분? 21분? 29분? 37분? 45분? 53분이다.이변수 데이터에 의해서, y = -0.0684x - 1.69 이다.3) △E* 의 결정〔Table7-10. 활성화 에너지〕온도(℃)T1/T반응속도상수(k)log k△E*25298.150.0351.38×10-3-2.8600.02316× 10-3KJ/K?mol35308.150.0326.079×10-2-1.21645318.150.0310.158-0.801이므로 1/T 와 log k로 이변수 데이터 처리하면,y = -1.2095 x + 0.4333 라는 식이 얻어진다.8. Description반응속도가 온도에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험을 하였다. 각각의 온도에서 시간대별로 NaOH로 적정을 하여 농도를 알아낸 후에 k값을 구하였다. 각 온도에 따라서 5분 또는 10지만, 반응속도상수가 2배가 아니라 44.05배 정도가 된다. 이건 실험을 할 때에 오차가 심하게 난 것 같다.35℃와 45℃에서는 온도는 10℃가 차이 나고, 반응속도 상수는 2배가 아니라, 약 2.6배 정도 차이가 난다. 정확하게 2배는 아니지만, 어느 정도의 정확성은 있는 것 같다.온도가 높아 질수록 반응속도상수도 증가하는 것을 볼 수 있었다.9. Discussion1) 활성화 에너지화학반응이 진행될 때 반응분자가 거쳐야 하는 포텐셜 에너지 장벽의 높이. 아레니우스의 식을 써서 실험적으로 활성화 에너지 값을 구한다.k = Aexp(- Ea/RT )이 식은 반응속도상수k 의 로그와 반응온도 T(절대온도)의 역수 사이에 얻어지는 직선 기울기로부터 활성화 에너지 Ea를 정한다(A는 상수). 이렇게 결정되는 활성화 에너지를 겉보기의 활성화 에너지라고 한다. 몇 가지 기본반응으로 이루어지는 복합반응의 경우 겉보기 활성화 에너지는 기본반응의 활성화 에너지에 비해 내용이 복잡해진다. 화학반응 이외 확산 등의 수송현상, 그 밖의 물리적 변화에도 같은 방법을 적용하여 활성화 에너지를 구한다.2) 반응속도화학 반응에 있어서 반응계의 각 성분의 양의 시간적 변화를 나타내는 척도. 지금 aA+bB+cC+…→a'A'+b'B'+c'C'+…인 반응에 있어서 시간을 각성분의 농도를 [ ]로 나타내면, 반응속도v는 v=====…으로 정의된다. 이와 같이 v는 각 성분의 농도의 함수로 나타낼 수 있고 멱함수 v=[A]α[B]β…[A']α[B']β…인 형으로도 나타낼 수 있고 여기 비례상수k를 속도상수라고 하는데 이것은 반응 조건과 온도에 따라 변하지만 농도와는 관계없는 상수임. 속도상수와 온도의 관계는 아레니우스의 식으로 나타내어진다. α,β,… ,α‘,β’,…이다. α+β+…+α‘+β‘+… =n으로써 나타내어지는 n을 반응차수라고 하여 이를테면 n=2이면 2차 반응이라고 하고 A에 관하여 차 반응,B에 과하여 차 반응 등이라고 한다. n은 반드시 정수는 아님. 반응속도는 기본 반응 중시간적 변동에 따라 측정함. 일반적인 화학반응에서 실측할 수 있는 것은 정반응과 역반응의 속도의 차이인데 후자가 무시할 수 있을 정도로 작을 때에만 정반응의 속도의 같아짐 또 전반응과 역반응의 속도가 평형을 이룰 때 화학평형에 달하게 되는 것임. 반응속도에 관한 문제는 반응속도론에서 다루는데 충돌설, 절대반응속도론 등이 제출되어 있음.다음 반응에 대한 속도의 가장 일반적인 표현은 전환속도 (rate of conversion) dξ/dt이다.0 = ΣνA여기서 ξ는 반응진척도이다. 전환속도를 설명하려면 균형 화학반응식이 필요하다.dn = νdξ이므로 따라서 다음 관계식을 갖는다.일반적으로 반응속도론에서는 농도를 사용하므로 이 식을 부피 V로 나누고 정리하면 반응속도 ν는 다음과 같이 나타낼 수 있다.ν =화학반응 속도는 시간에 따른 농도 변화를 측정하여 얻는ㄴ다. 화학적 분석법은 반응을 갑자기 정지시킬 수 있을 때 응용 가능하다. 이런 분석법은 고온 반응의 경우 급작스럽게 냉각시키거나 또는 촉매반응인 경우 촉매를 비활성화시키는 방법 등으로 수행 가능하다. 물리적 반법은 반응진척조를 연속적으로 측정할 수 있기 때문에 반응속도 결정에 특히 유용하다. 다양한 수많은 물리적 방법이 널리 이용되고 있지만 그 중에서도 분광학적 방법이 가장 널리 보편적으로 사용되고 있다. 화학반응속도론에서 초점이 되는 것은 속도에 관한 것이기는 하지만 이것을 얻는데는 적분속도식을 흔히 사용한느데 이것은 시간에 따른 농도 측정이 직접 속도론적 자료의 정량적 표현에 이용 가능하기 때문이다.어떤 측정법이든 중요한 것은 감지 시간이다. 측정장치는 농도 변화를 보다 빨리 명확하게 감지해야 한다. 펄스레이저를 이용한 새로은 측정 방법은 매우 빠른 반응 연구에 새 장을 열었다. 10-12내 일어나는 반응은 이 방법을 사용한다. 대단히 빠른 연구에 특수 혼합법이 개발되었으며 이 방법은 용액 반응에 사용된다.높은 온도에서의 기체 반응은 너무 빨리 일어나기 때문에 고온 기체 반응을 연구하려면 높은 온도로 재.

자연과학| 2007.12.27| 17페이지| 1,500원| 조회(1,027)

반응속도, 반응속도론, 활성화에너지, 반응속도에 온도가 미

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평형분배

기온 : 25.8℃ 습도 : 53% 기압 : 1011 hPA1. Title평형분배2. Date2007년 9월 14일 금요일3. Purpose서로 섞이지 않는 두 용매 사이에서 일어나는 용질의 평형분배를 공부하고, 불균일상 평형에 있는 계에 대한 질량 작용의 법칙을 확인한다.4. Principle용질 A가 들어있는 용액에 A는 녹이지만 처음 넣어준 용매하고는 서로 섞이지 않는 두 번째 용매를 넣어 흔들면, 용질이 두 개의 서로 섞이지 않는 용매에 각각 녹아 들어가서 평형을 이루고 두 용액에서의 용질의 농도는 불륜일상 평형분배 상수로 관계되어진다. 용질이 한 용매나 혹은 두 용매 안에서 이온화, 해리 또는 회합하는 경우에는 분배는 꽤 까다롭게 될 수도 있지만, 이런 까다로운 점을 질량 보존과 질량작용의 법칙으로 고려하면 역시 불균일상 분배평형의 일반적인 법 칙을 그대로 따른다. 이 실험에서는 두 가지 불균일상 평형을 생각한다. 하나는 분배되는 분자가 두 개의 용매 사이에서 같은 형으로 있는 경우 다른 하나는 분배되는 분자가 한 용매 안에서 이합체로 회합되는 경우이다.분배현상이 두 개의 용액 안에서 더 이상 복잡한 과정이 없는 대부분의 경우에는 평형분배 현상을 이용하여 한정된 양의 추출 용매를 가장 효과적으로 이용하는 되풀이 추출 과정으로 용매에서 용질을 분리해 낸다. 이와 같은 추출 과정에서의 관계식은 일반적인 불륜일상 평형법칙으로부터 유도되고 이 실험을 통하여 두 번째 용매를 써서 되풀이 추출하는 과정으로 용매에서 용질을 분리함으로써 이 원리 응용을 배운다.일정한 온도에서의 평형에 대한 일반적인 열역학 조건으로부터 두 개의 (서로 섞이지 않는)용매 사이에서 용질 분배에 대한 상태의 변화는 다음과 같이 쓸 수 있다.A(상 1) = A(상 2)이 상태변화에 대한 평형상수는(1)(c: 두 용매 사이에서 분배되는 용질 분자의 농도, 상수 K: 평형분배상수온도에 따라서 변한다.)두 용액 안에서 이온화, 해리, 회합과 같은 과정이 더 이상 일어나지 않으면 방정식 (1)은 는 용질의 몰수는(8)따라서 일반적으로 용매 2를 매번 v mL 써서 n번 추출하면 추출되지 않고 남는 용질의 몰수는 다음과 같이 된다.(9)이 실험에서는 식초산을 다음 두 쌍의 서로 섞이지 않는 용매 계의 용질로 사용한다. : 에테르-물과 벤젠-물. 식초산은 물에서 약간 이온화한다. 이 점을 식 (2)와을 써서 고려하여야 한다. 물과 에테르에서는 회합이 안 일어나지만 벤젠에서는 이합체로 용질이 회합된다. 산소가 들어 있지 않는 용매에서 이중분자를 만드는 것은 많은 유기산의 특성이다. 용매가 이합체로 회합되는 것은 식 (4)를 써서 고려한다. 주어진 양의 추출용매를 소량으로 나누어서 여러 번 쓸 때의 추출과정과 효과에 대하여는 식초산 에테르 용액을 물하고 섞어서 추출하는 실험을 하여 연구한다. 물을 한번에 전부 써서 추출하고, 두 번째는 같은 양의 물을 셋으로 똑같이 나누어 연속 추출한다.5. Apparatus & Reagents1) Reagents〔Table2-1. 시약 및 그 특성〕NameFormulaF.W.(g/mol)m.p.(℃)b.p.(℃)DensityBenzeneC6H678.115.580.00.8765Sodium hydroxideNaOH39.99732313882.13Acetic acidCH3COOH60.0516.6117.91.0492Ethyl etherC2H5OC2H574.12-116.334.60.7134PhenolphthaleinC20H14O4318.33258~262-1.2992) ApparatusSeparatory funnelMeasuring cylinderVolumetric flaskPipetBuretClampStandErlenmeyer flaskBeaker6. Procedure1) benzene-water 계① 0.5, 0.25, 0.125, 0.0625N Acetic acid 50ml를 넣고 benzene 50ml를 가한다.② 뚜껑을 닫고 15분간 방치③ benzene층을 취해서, 0.01 NaOH로 적정0.5N → 10ml나머지 → 20mtic acid의값? 0.25N Acetic acid의값? 0.125N Acetic acid의값? 0.0625N Acetic acid의값⑤ Benzene-water 계의 분배계수(K) 와 이합체상수(Kd)〔Table2-6.분배계수(K) 와 이합체상수(Kd) 〕(N) → x→ y분배계수(K)이합체상수(Kd)0.48720.02011-0.00080.000064650.24340.018490.12190.013540.06030.01907〔Graph2.1.에 따른의 최적곡선〕최적곡선 y = mx + b 에서 x=, y=→m(기울기) = - 0.0008 , b(y절편) = 0.0198 이다.∴ b = K = -0.0008 ,= m에서,2) Ether-Water 계① 실험결과〔Table2-7. 실험결과〕Acetic acid의 농도(, N)Water의 사용량(ml)NaOH 적정에 사용된 부피(ml)(N)0.5537.00.370.251044.40.2220.1251017.80.089※? 0.5N Acetic acid의 추출 H20의 농도? 0.25N Acetic acid의 추출 H20의 농도? 0.125N Acetic acid의 추출 H20의 농도② Ether에서의 상의 평형농도〔Table2-8. Ether 상의 평형농도()〕Acetic acid의 농도(,N)H2O에서의 평형농도(,N)Ether 층에서의 평형농도(, N)0.50.370.130.250.2220.0280.1250.0890.036※ Ether 층에서의 평형농도()= Acetic acid의 농도() - H20에서의 평형농도()? 0.5N Acetic acid의 Ether 층에서의 평형농도()= 0.5N - 0.37N = 0.13N? 0.25N Acetic acid의 Ether 층에서의 평형농도()= 0.25N - 0.222N = 0.028N? 0.125N Acetic acid의 Ether 층에서의 평형농도()= 0.125N - 0.089N = 0.036N③ 물 층에서 해리되지 않는 산의 농도(, N)〔Table2-9. 물 않은 acetic acid 몰수(X1) / 전체의 acetic acid 몰수(X0)?⑥ 추출되지 않은 acetic acid의 분율(계산치)〔Table2-17. 추출되지 않은 acetic acid의 몰수〕용질의 몰수(X0, mol)전체부피(V, L)추출부피(v, L)분배상수(K)추출되지 않은acetic acid의 몰수(X1 ,N)0.03750.0750.0750.89160.01982※ 추출되지 않은 acetic acid 몰수?〔Table2-18. 추출되지 않은 acetic acid의 분율〕(X1, mol)(X0, mol)추출되지 않은acetic acid의 분율0.019820.03750.5285※추출되지 않은 acetic acid의 분율=추출되지 않은 acetic acid 몰수(X1) / 전체의 acetic acid 몰수(X0)?4) 반복추출① ethyl acetate에서의 평형농도(C1)〔Table2-19. ethyl acetate에서의 평형농도(C1)〕Ethyl acetate농도(N)추출 H20의양(ml)NaOH 적정에사용된 부피(mL)(C1, N)0.52015.20.38※ ethyl acetate에서 평형농도(C1)? 0.5N Ethyl acetate 의 추출 H20의 농도② 추출되지 않고 남은 acetic acid의 농도(C2, N)〔Table2-20. 추출되지 않고 남은 acetic acid의 농도(C2, N) 〕Ethyl acetate농도(N)(C1, N)추출되지 않고 남은acetic acid의 농도(C2, N)0.50.380.12※ 추출되지 않고 남은 acetic acid의 농도(C2, N)=Ethyl acetate농도(0.5N) - 추출된 acetic acid농도(C1)? 0.5 N - 0.38N = 0.12N③ 전체 acetic acid의 몰수(X0, mol)〔Table2-21. 전체 acetic acid의 몰수(X0, mol)〕Ethyl acetate농도(N)Ethyl acetate의 부피(L)전체 acetic acid의 몰수(X0, mol)0.럼 separatory funnel에서 분리가 되었다. 그러나 둘 액체가 다 색을 가지고 있지 않아서 육안으로는 띠층으로만 확인이 가능했다. 그리고 가스를 배출할 시에 눈에 보이지는 않지만 가스의 생성으로 두 액체가 반응을 하고 있다는 것을 알 수가 있었다. 이것은 에테르-물계에서도 보여지는 같은 반응이었다. 단일 추출과 반복 추출의 경우 계산치의 경우 값에서 오류를 나타내긴 했지만, 실험상으로는 반복적으로 추출하는 방법이 좀 더 우수하다는 것을 실험을 통해서 확인할 수 있었다.10. Discussion1) 추출(extraction)고체 또는 액체 속에서 특정 물질만을 용매(용제)또는 시약 등을 사용하여 꺼내는 조작으로 식물?동물 등의 천연물 시료, 고체혼합물, 용액 속에 있는 성분을 용매를 사용해 용출시켜 분리?회수하는 조작이다. 예를 들면 식물 등의 약용성분을 물?에탄올?에테르 등의 유기용매를 사용하여 추출하는 등, 혼합물 속에서 특정성분만을 용해?분리하는 것을 말한다. 액체로부터 액체를 추출하는 액-액 추출의 경우 분액깔때기 등으로 충분히 흔든 다음 분리함으로써 추출한다. 고체에서 추출하는 고-액 추출에 있어서는 속슬랫 추출기 등을 이용, 자동적으로 분리할 수 있다.2) 추출에 의한 분리(Separation by extraction)묽은 용액에서 어떤 물질은 서로 섞이지 않는 두 용매에 분배되며 온도가 일정하면 한 용매에서의 농도(CA)와 다른 용매에서의 농도(CB)의 비는 항상 일정하다. 이 일정비를 그 물질의 두 용매간의 “분배계수”라 한다. 이 상수는 또한 두 용매에서의 그 물질의 용해도(S)의 비로 정의된다. 이 방법은 물질이 가끔, 한 용매 혹은 두 용매에 어떤 비율로도 녹기 때문에 늘 쓰이지는 않는다. 추출의 과정에서 혼합물에 있는 물질들은 섞이지 않는 용매에 나뉘어 분포된다. 이 물질들이 그 용매들 사이에서 다른 “분배계수”를 가진다면, 추출을 분리에 이용할 수 있다. 분배계수 간의 차가 매우 크다면 한 번의 추출로 분리에 큰 효과를 가져올 한다.

자연과학| 2007.11.07| 21페이지| 1,500원| 조회(811)

용매, 평형, 용질, 평형분해, 불륜일상 평형법칙

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