물리화학실험 | 페놀의 pH와 흡수 스펙트럼

 

 

 

TIP

 

 

1. pH값을 알고 있는 어떤 완충용액과 묽은 HCl, NaOH 용액에서 페놀과 L-타이로신의 흡수 스펙트럼을 측정하여, 그 결과로부터 양 결합에 대한 페놀성 OH기의 해리에 관한 pKa값을 계산해 본다.
2. 분자의 전자적 바닥상태와 들뜬상태, 약전해질과 양쪽성 전해질, 등전점, 질량 작용의 법칙, Henderson-Hasselbalch식의 개념을 익힌다.

 

 

 

들뜬 상태 & 바닥 상태

1. 전자의 들뜬상태(excited state)

분자가 광자를 흡수하면 분자의 에너지를 증가시킨 상태. 양자역학적 상태 중 에너지가 가장 안정된 상태인 바닥상태를 제외하고 이 보다 에너지가 높은 상태를 모두 가리킨다. 주위에서 일어난 어떤 현상에 의해 원자가 에너지를 흡수했을 때 일어나며, 짧은 시간동안 유지되다가 곧 바닥상태로 다시 돌아가면서 그 에너지에 해당하는 크기의 전자기파를 방출한다.

 

2. 전자의 바닥상태(ground state)

분자가 광자를 방출하게 되면 에너지가 낮아지는 상태. 분자나 원자 등의 가장 안정된전자상태. 이에 대해 열이나 빛에 의해 에너지를 부여한 상태를 들뜬 상태라고 한다. 들뜬 상태는 열이나 광의 방사 혹은충돌에 의해 에너지를 상실하고 바닥 상태로 되돌아간다. 상온에서의 통상 화합물은 바닥 상태에 있다고 생각해도 된다.

 

 

실험 방법

 

1. 실험 과정

1) 11개의 50㎖ 부피플라스크를 준비하여 아래 표에 나와 있는 부피만큼 페놀과 L-타이로신을 넣은 후 실험 용액을 아래 표와 같은 비율로 넣어주어 11개의 용액을 만든다.

 

플라스크 번호	0.005M 페놀용액/㎖	0.005M L-타이로신 용액/㎖	채울용액
1	5	-	0.1M HCl 용액
2	5	-	0.1M NaOH 용액
3	5	-	완충 용액 pH=10.0
4	1	-	0.1M HCl 용액
5	2	-	0.1M HCl 용액
6	3	-	0.1M HCl 용액
7	4	-	0.1M HCl 용액
8	-	5	0.1M HCl 용액
9	-	5	0.1M NaOH 용액
10	-	5	완충 용액 pH=5.5
11	-	5	완충 용액 pH=10.0

 

2) 11개의 각각 용액을 가지고 250㎚～300㎚에서의 스펙트럼을 측정한다. (모니터의 표시되는 스펙트럼부터 2㎚ 간격으로 두 값(파장과 흡광도)을 읽는다.)

 

 

 

[물리화학실험] 페놀의 pH와 흡수 스펙트럼 레포트