유기화학실험 | 용해도와 극성

 

 

 

TIP

 

 

기본적인 유기 작용기를 익히고, 실험실에서 자주 사용되는 유기 용매와 간단한 유기화합물의 용해 현상을 관찰한다. 이와 분자 구조를 연계시켜 각 물성과 반응성을 가지는 시료의 특징과 분자구조의 상관관계를 학습한다. 

 

 

 

실험 배경

고체덩어리 설탕을 물에 넣어 잘 저으면 설탕은 사라지듯이 보이지 않게 되고 물은 투명한 상태를 유지한다. 그러나 일정량 이상 첨가하면 설탕이 바닥에 침전하여 설탕의 고체 형태를 다시 보게 된다. 눈에 보였던 설탕이 물에 녹으면 왜 안 보이게 되는 것일까 ? 고체 덩어리로 존재하는 설탕과 물에 녹아 있은 설탕은 어떻게 다른 것일까?

 

두 물질이 액체인 경우에는 서로 섞었을 때 두 물질을 구별하지 못하는 경우와 서로 섞이지 않고 상이 갈라지는 것이 관찰된다. 예를 들면 에탄올을 물에 넣으면 층의 구별을 할 수 없지만 기름과 물은 섞으면 두 개의 층이 형성된다. 이런 경우 에탄올은 물에 녹고, 기름은 물에 녹지 않는다고 정의 한다. 그렇다면 기름은 물에 녹지 않고 에탄올은 물에 녹는 이유는 무엇일까?

 

재미있는 사실은 영어 단어 “dissolve”을 찾아보면 “녹는다”는 뜻 뿐만 아니라 “사라진다”는 뜻을 포함하고 있다는 것이다. 이것은 이미 오래 전에 사람들은 고체 물질이 액체에 녹을 때나 액체들이 섞이는 과정을 잘 관찰하고 있었다는 것을 보여준다.

 

유기화학에서는 고체와 액체간에 녹는 현상은 녹음(soluble), 안 녹음(insoluble), 액체간에 녹는 현상을 섞인다 (miscible) , 섞이지 않는다 (immiscible) 라고 각각 기술한다. 고체가 “녹는다”는 것은 뭉쳐 있던 고체 덩어리가 작은 입자로 쪼개져서 액체에 골고루 분포하게 되는 것으로서 쪼개진 입자의 크기가 작아서 우리의 눈으로 보이지 않게 되는 것이다. 여기서 액체는 고체 물질을 아주 잘게 자른 칼이나 분쇄기 역할을 한 것이 된다. 서로 잘 섞인 액체의 경우에는 두 물질이 같은 공간에 균등하고 분포하는 것이다. 이 두 가지의 공통점은 상호 접촉면들이 현저히 증가하고 두 물질간의 이동이 자유롭게 된다는 것이다.

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실험 방법

1. 다음 화합물들의 용해도를 관찰하시오.

다음 각 화합물 2.0㎖를 시험관에 취하고 동량의 용매를 섞은 후, 잠시 놓아둔 후 층이 갈라지는지 관찰 하시오. 층이 분리되지 않으면 “섞인다”, 층이 분리되면 “섞이지 않는다”로 기록하고 결과를 해석하시오.

 

2. Part A. 알코올 화합물의 용해를 관찰하시오.

다음 각 화합물 2.0㎖를 시험관에 취하고 동량의 용매를 섞은 후, 잠시 놓아둔 후 층이 갈라지는지 관찰 하시오. 층이 분리되지 않으면 “섞인다”, 층이 분리되면 “섞이지 않는다”로 기록하고 결과를 해석하시오.

 

3. Part B  C₄H₁₀O 화합물의 용해를 관찰하시오.

다음 각 화합물 3.0㎖를 시험관에 취하고 1.0㎖의 용매를 섞은 후, 잠시 놓아둔 후 층이 갈라지는지 관찰 하시오. 층이 분리되지 않으면 “섞인다”, 층이 분리되면 “섞이지 않는다”로 기록하고 결과를 해석 하시오.

 

4. Part C 다이에틸 에테르, 테트라하이드로퓨란(THF), 퓨란(Furan)의 용해도.

다음 각 화합물 2.0㎖를 시험관에 취하고 동량의 용매를 섞은 후, 동량의 용매를 섞은 후, 잠시 놓아둔 후 층이 갈라지는지 관찰 하시오. 층이 분리되지 않으면 “섞인다”, 층이 분리되면 “섞이지 않는다”로 기록하고 결과를 해석 하시오.

1의 각 시험관에 고체 염화소듐(NaCl) 0.2g을 2회 첨가하여 섞은 후 각각 층이 갈라지는지 관찰하시오. 층이 분리되지 않으면 “섞인다”, 층이 분리되면 “섞이지 않는다” 로 기록하고 결과를 해석하시오.

 

5. Part D 카복실산 화합물의 용해도

10㎖ 시험관에 고체 화합물의 경우 50㎎을 담고 용매를 3.0㎖ 넣은 후 맑은 용액으로 되었으면 “녹음” 또는 “녹지 않음” 으로 기록한다. 고체 시료의 50㎎은 성냥개비 2알 크기 정도의 무게이다

 

 

 

[유기화학실험]용해와 극성 1부

 

 

[유기화학실험]용해도와 극성 레포트