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일반화학 실험

아보가드로수의 결정 아보가드로 수의 결정 ♦ 실험일자 : ♦ 실험목표 : 물 위에 생기는 기름막을 이용해서 몰(mole)을 정의하는 데 필요한 아보가드로 수를 결정한다. ♦ Key word : 몰질량, 아보가드로 수, 몰, 극성분자, 무극성 분자 질량수가 12인 탄소 12g에 들어있는 탄소 원자의 수를 아보가드로 수(Avogadro's number, NA=6.02x1023)라고 하며, 아보가드로 수 만큼에 해당하는 원자나 분자를 1몰(mole)이라고 한다. 이것은 마치 달걀 12개를 1다스라고 부르는 것과 마찬가지이다. 아보가드로 수는 탄소 원자 1몰이 차지하는 부피(Vm)와 탄소 원자 하나가 차지하는 부피(V1)를 알면 구할 수 있다. N(a) = V(m)/V(1) 우선 지구상에 존재하는 탄소는 몇가지 동위원소가 섞여있기.. 더보기
나일론의 합성 나일론의 합성 ♦ 실험일자 : ♦ 실험목표 : 최초의 합성고분자였던 나일론의 합성을 통하여 고분자의 특성을 이해한다. ♦ Key word : 중합반응, 고분자합성, 단량체, 작용기 일반적으로 많은 수의 단량체(monomer)인 소단위체들이 반복적으로 결합된 분자를 고분자(polymer) 또는 거대분자(macromolecule)라고 한다. 보통 수백개에서 수십만 개의 원자들이 공유결합으로 연결된 복잡한 구조의 분자를 말한다. 헥사메틸렌다이아민은 물에는 잘 녹지만 다이클로로메탄이나 사염화탄소와 같은 유기용매에는 잘 녹지 않는다. 한편 염화세바코일은 물에는 잘 녹지 않고 유기 용매에 잘 녹는 특성을 가지고 있다. 따라서 수산화 나트륨을 촉매로 포함하는 수용액과 유기 용매 사이의 계면에서 중합반응이 진행되어 나.. 더보기
비누화 반응 비누화 반응(합성세제만들기) ♦ 실험일자 : ♦ 실험목표 : 비누의 대체물질로 활용되고 있는 합성세제를 합성하여 그 특성을 관찰하고 우리생활 과 화학의 연관성을 이해한다. ♦ Key word : 계면활성제, 비누화 반응, 합성세제 일반적으로 액체 상태에서 극성 분자는 극성 분자들과 잘 섞이고 무극성 분자는 무극성 분자들과 잘 섞인다. 그렇기 때문에 극성 분자인 물에는 무극성의 성질인 유기 분자들이 잘 녹지 않는다. 유기물질인 기름이 물에 잘 녹지 않는 것이 바로 그런 예이다. 여러 개의 탄소 원자들이 사슬 모양으로 연결된 탄화수소도 무극성의 특성을 가지고 있어서 물에 잘 녹지 않기 때문에 소수성 분자라고 한다. 그러나 소수성의 탄화수소 끝에 결합된 카복실기(-COO-)는 물 분자와 잘 섞이는 친수성을 나.. 더보기
산염기적정(아스피린의 순도 결정) 산염기적정(아스피린의 순도 결정) ♦ 실험일자 : ♦ 실험목표 : 산과 염기의 중화반응을 이용해서 산이나 염기의 농도를 알아낸다. (앞에서 합성한 아스피린의 순도를 측정한다) ♦ Key word : 산, 염기, 중화반응, pH, 지시약, 당량점, 종말점 산(acid), 염기(base) 의 정의 ① Arrehenius 정의 산 : 수용액상태에서 H+를 생성하는 물질 염기 : 수용액 상태에서 OH-를 생성하는 물질 ② Bronsted-Lowry 정의 산 : 다른 물질에 양성자(H+ )를 내어주는 물질 염기 : 다른 물질로부터 양성자(H+ )를 받아들이는 물질 ③ Lewis 정의 산 : 전자쌍을 받아들이는 물질 염기 :전자쌍을 내주는 물질 적정 : 시료용액 속에 있는 어떤 성분의 양이나 농도를 결정할 목적으로.. 더보기
아스피린의 합성 아스피린의 합성 ♦ 실험일자 : ♦ 실험목표 : 의약합성의 좋은 예인 아스피린의 합성을 통하여 유기합성의 의미를 배우고 화학과 의약 등 화학과 우리생활과의 관계를 이해한다. ♦ Key word : 유기합성, 유기산, 에스터, 무수물 ♦ 실험기구 및 시약 저울(0.01g or 0.001g의 정밀도) 살리실산, 아세트산 무수물, 85% 인산 눈금 실린더(10 - 50 mL) 유리막대 피펫(5.0 - 10.0 mL용량) 스탠드, 클램프 삼각플라스크 , 물중탕 거름종이, 증류수 온도계 감압거름장치 ♦ 실험방법 1) 살리실산 2.5g을 50 mL 삼각 플라스크에 넣고 아세트산무수물 3 mL를 넣는다. 2) 그림과 같은 물중탕 장치를 준비하여 삼각 플라스크를 고정시킨다. 3) 85% 인산 3-4방울을 넣고 70-8.. 더보기
재결정과 거르기 재결정과 거르기 ♦ 실험일자 : ♦ 실험목표 : 산염기 성질을 이용하여 용해도가 비슷한 두 물질을 분리하고 정제한다. ♦ Key word : 온도에 따른 용해도 변화, 유기산과 그 염의 용해도, 분리, 정제, 포화용액 재결정은 온도에 따라 용해도가 다른 점을 이용하는 방법이다. 대부분의 경우에 화합물이 용매에 녹는 용해 과정은 흡열과정이기 때문에 온도가 높아질수록 용해도가 커지지만, 반대의 경향을 보이는 경우도 있다. 예를 들어서 아세트산 나트륨을 물에 녹이는 경우에는 열이 발생하는 발열과정이기 때문에 아세트산 나트륨의 용해도는 온도가 높을수록 작아진다. 주어진 온도에서 어떤 물질이 용매에 더 이상 녹지 않을 때까지 녹인 용액을 포화용액이라고 하고, 용매 100g에 녹을 수 있는 용질의 양을 용해도라고 .. 더보기
크로마토그래피 크로마토그래피 ♦ 실험일자 : ♦ 실험목표 : 혼합물을 각각의 성분으로 분리하는 여러 방법 중에서 정밀화학 산업의 연구과정에서 가장 널리 사용되는 얇은 층 크로마토그래피(Thin Layer Chromatograhy, TLC)를 이용해서 분리하는 방법을 배우고 정상 크로마토그래피 TLC에서 이동상의 조성과 Rf값의 상관관계를 이해한다. ♦ Key word : 분배, 극성, 전기음성도, 분리, 크로마토그래피 - 흡착크로마토그래피: 화합물이 고체표면에 흡착되는 정도의 차이를 이용 - 겔투과 크로마토그래피: 작은 분자가 교대로 결합된 겔의 틈새를 잘 침투하는 효과를 이용 - 이온교환 크로마토그래피: 주어진 pH에서 화합물이 해리해서 생긴 이온의 전하 차이를 이용 - 분배 크로마토그래피: 물질마다 용매에 녹는 정.. 더보기
미지의 액체시료 밀도측정 미지의 액체시료 밀도 측정 ♦ 실험일자 : ♦ 실험목표 : 앞에서 익힌 저울 사용법과 액체의 부피 및 밀도 측정법을 응용하여 미지의 액체 시료의 밀도를 측정하여 미지의 시료가 무엇인지 추정하게 한다. 산업현장에서 사용하는 용매의 종류를 익힌다. ♦ 실험기구 및 시약 저울(0.01g or 0.001g의 정밀도) 미지 액체 시료 A, B 피펫(5.0 - 10.0 mL용량) 비이커(소형) 계산기 ♦ 실험방법 1) 미지의 액체시료 3.00 mL를 눈금피펫으로 취한다. 2) 저울을 이용해서 질량을 측정한다. 3) 1)과 2)를 3회 반복한다 4) 평균질량을 구하고 측정한 질량의 표준편차를 구한다 4) 또 다른 시료에 대해 1), 2) 및 3)을 반복한다. 4) 각 액체 시료의 밀도를 계산한다. (d= m/V, 평.. 더보기
미지의 고체시료 밀도 측정 미지의 고체시료 밀도 측정 ♦ 실험일자 : ♦ 실험목표 : 앞에서 익힌 저울 사용법과 액체의 부피 및 밀도 측정법을 응용하여 미지의 고체 시료의 밀도를 측정하여 미지의 시료가 무엇인지 추정하게 한다. 고체 시료의 부피를 측정할 수 있는 창의적인 방법을 생각하게 한다. ♦ 실험기구 및 시약 저울(0.01g or 0.001g의 정밀도) 증류수 눈금 실린더(10 - 50 mL) 고체시료 피펫(5.0 - 10.0 mL용량) 비이커(소형) 계산기 ♦ 실험방법 1) 모양이 불규칙한 고체 시료의 부피를 잴 수 있는 방법을 고안한다. 2) 필요한 만큼의 고체 시료를 저울을 이용해서 무게를 단다. 3) 앞에서 고안한 방법으로 고체 시료의 부피를 측정한다. 4) 3)의 과정을 5회 반복한다. 5) 부피의 평균과 표준편차를.. 더보기
질량측정과 액체 옮기기 질량측정과 액체 옮기기 ♦ 실험일자 : ♦ 실험목표 : 저울 사용법과 액체를 옮기는데 필요한 기구의 사용법을 익히고 실험 Data의 처리와 불확실도(표준편차) 추정방법을 배운다. ♦ Key word : 부피, 질량, 밀도, 측정용량, 정밀도, 측정의 불확실도 화학 실험에서 가장 기본이 되는 물리적 양은 질량과 부피이다. 질량(mass)은 엄밀하게는 주어진 물질의 고유한 양이고 무게(weight)는 이 물질에 작용하는 중력의 측정치이다. 그러나, 화학에서는 종종 이들 용어를 상호 교환적으로 사용한다. 화학 실험에서 용액의 부피측정에 사용되는 보편적인 기구는 피펫, 눈금피펫, 뷰렛, 눈금실린더, 부피플라스크 등이다. 피펫과 눈금피펫은 정확한 양의 액체를 취해 다른 용기에 옮기는데 사용되며, 피펫이 눈금피펫 .. 더보기

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