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  일반화학실험 | 금속(알루미늄)의 비열 TIP 열량계를 이용하여 알루미늄의 비열을 측정하여 보는 일반화학실험입니다. 비열에 대한 이해를 쉽게 하면 다양한 다른 금속에도 똑같이 적용 가능합니다. 비열은 1g의 물질을 1℃ 올리는데 필요한 열의 양이다. 1칼로리(cal)는 정확히 1g의 물을 15℃에서 1℃ 올리는데 필요한 열의 양이라고 정의 된다. 따라서 물의 비열은 1.00cal/g℃이다. 1cal는 4.184J(줄)과 같으므로 물의 비열은 4.184J/g℃ 라고 말할 수도 있다(1.0cal/g℃ = 4.184J/g℃). 물의 비열은 대부분의 물질의 비열과 비교해 볼 때 높다. 본 실험에서는 열량계를 이용하여 금속(알루미늄)의 비열을 구할 수 있다. 알루미늄을 가열한 후 실온의 물에 담그면 알루미늄의 온도는 내려가고 물의 온도는 올라가서 잠시.. Chemistry/일반화학 2020. 9. 1.

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  일반화학실험 | 포도주의 산도 계산 TIP 적포도주와 백포도주의 pH를 적정 법으로 분석하고 계산하여 본다. 포도주(적포도주, 백포도주)의 산도(pH) 포도주의 주요성분은 물, 설탕, 알코올이지만 포도주에 함유되어 있는 400가지 이상의 화합물이 포도주의 맛, 향, 색깔, 산도(pH)등을 좌우한다. 그 중 포도주의 산도를 결정하는 것은 유기산이다. 보통 유기산은 포도주에서 0.3～1.0%이고 Tartaric acid (또는 주석산, H2C4H2O6, MW=150.09)가 0.2～1.0 %로 유기산의 대부분을 차지한다. 따라서 포도주의 pH는 포도주 안의 Tartaric acid를 적정하여 Tartaric acid의 농도를 구하고 pH를 분석한다. 포도주 안의 산과 색소의 종류 포도주의 유기산은 두 군데서 나오는데, 하나는 원료 포도에서 나.. Chemistry/일반화학 2020. 8. 25.

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  일반화학실험 | 포도주의 알콜 함량 분석 TIP 증류 장치의 사용을 익혀 포도주와 같은 알코올성 음료를 증류하여 보고, 이렇게 얻은 증류액의 밀도를 측정하여 음료내의 알코올의 함량을 구해본다. 이로부터 화학실험의 방법과 측정 기술을 체득한다. 포도주내의 알코올의 함량을 결정한다면, 정량적인 분석과정이라 할 수 있다. 포도주는 물과 알코올(에탄올 또는 에틸알코올으로 불리우는), 설탕 , 그리고 향료등으로 구성 되어있다. 만약 포도주가 단순히 물과 에탄올로 이루어져 있다면 이들 혼합물의 밀도를 측정함으로써 간단히 알코올의 함량을 결정할 수 있을 것이다. 측정된 밀도로부터 에탄올의 함량을 구할수있으나 설탕등의 성분에 의해 포도주의 밀도는 물과 에탄올의 단순 혼합물일때와 비교하여 크게 달라지게 된다. 따라서 혼합물의성분들의 일부를 분리하는 증류방법과 .. Chemistry/일반화학 2020. 8. 18.

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  일반화학실험 | 치약만들기 TIP 우리가 생활에서 매일 사용하고 있는 치약의 성분과 효능에 대하여 알아본다. 치약의 역사 치아를 청결하게 할 목적으로 쓰는 약물성 복합물질. 치약의 역사는 매우 오래되어 이미 BC 1550년 무렵 고대 이집트의 의학서인 《에베르스 파피루스》에 치약의 처방이 씌어 있는데, 빈랑수 열매가루 또는 부싯돌 가루 1푼, 녹연(錄鉛) 1푼, 꿀 1푼을 혼합하여 사용하였음이 기록되어 있다. 일반적으로 연마제, 세척제, 글리세린, 물, 향료, 감미료 등의 혼합물이다. 치약은 치아면에 부착하는 색소를 제거하기 위해서도 필요한데, 칫솔질은 치아 마모의 원인이 되는 경우도 있으므로 사용량 및 치약은 선택에 주의해야 한다. 일반적으로 시판되고 있는 치약은 마모성을 낮게 만들었으므로 소량씩 사용하면 치아는 마모되지 않는다.. Chemistry/일반화학 2020. 8. 14.

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  일반화학실험 | 13개 시험관의 비밀 액에 녹아있는 화합물의 종류와 농도를 알아내는 일은 화학 분석에서 매우 중요하다. 화학 분석을 위해서는 화합물의 고유한 특성을 효과적으로 활용해야 한다. 간단한 경우에는 색깔이나 냄새만을 통해서도 용액에 녹아있는 화합물의 종류를 짐작할 수도 있겠지만 대부분의 많은 경우에는 화합물의 물리적, 화학적 특성을 적극적으로 활용해야 할 것이다. 특별히 전자껍질의 일부만이 채워진 전이금속 원소들은 주족 원소와는 전혀 다른 물리적 특성과 화학 반응을 나타낸다. 전이금속원소와 그 화합물 내의 홀전자(unpaired electrons)의 존재와 원자가 전자가 있는 오비탈 다음에 오는 전자가 비어있는 오비탈들도 에너지가 낮아 쉽게 사용할 수 있는 점 그리고 전이 금속의 산화상태가 쉽게 변할 수 있는 점 등이 이들에 관한 .. Chemistry/일반화학 2020. 8. 10.

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  일반화학실험 | 이산화탄소의 승화열 측정 TIP 1. 스티로폼 열량계를 이용해, 드라이아이스의 승화열을 측정한다. 2. 드라이아이스(고체 이산화탄소)의 승화열츨 측정하여 열에너지, 승화, 엔탈피 등의 개념에 대해 이해한다. 열역학 제 1법칙 물리학의 가장 기본적인 법칙의 하나는, 어떠한 물리적 변화에서도 그것과 관계되는 물체가 지닌 에너지의 합은 불변이라는 에너지 보존법칙이다. 열역학 제 1법칙은 이 에너지 보존법칙에 해당되는데, 특히 열이 에너지변화의 한 형태라는 것을 명시하여 다음과 같이 서술한다. “물체를 어떤 정해진 상태에서 다른 정해진 상태로 옮기기 위해 외계서 물체에 주어야 하는 열량과 일의 합은 어떠한 방법에 의해서도 일정하다." 즉, 상태 a에서 b로의 변화에 필요한 전체 에너지는 최초의 상태a, 최후의 상태b만으로 정해지며, 그.. Chemistry/일반화학 2020. 8. 3.

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  일반화학실험 | 금속(알루미늄)의 비열 TIP 1. 비열과 열용량의 정의를 알고 주어진 자료로 실험 설계를 직접 한 후 실험을 통해 열용량과 비열을 계산해 본다. 그 값을 실제 값과 비교하여 오차의 크기와 오차의 원인도 생각해 본다. 2. 물질의 비열에 대하여 알아보고, 열량계를 이용하여 금속의 비열을 구한다. 비열(比熱, Specific Heat) 단위질량을 가진 물체의 열용량으로 1g인 물체의 온도를 1℃ 높이는 데 필요한 열량이다. 일반적으로 온도에 따라 변화하나 기체에서는 부피와 압력에 따라 변화하기도 한다. 공업 방면에서는 1kg 물체의 열용량을 말할 때도 있다. 열량 단위를 cal로 나타낼 때 물의 비열은 1이 된다. 그리고 이 값은 수소 등 일부를 제외하면 예외 없이 크며, 물이 많은 물질 중에서 온도변화가 잘 일어나지 않는 물질.. Chemistry/일반화학 2020. 7. 30.

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  일반화학실험 | 인산의 적정과 완충용액 TIP 1. 인산의 적정을 통해서 다 양성자 산의 적정곡선을 익히고 완충용액의 원리와 중요성을 배운다. 2. 농도를 정확히 아는 표준용액을 (산 or 염기) 만들어 시료 용액과 반응시킬 때 소비된 표준용액의 부피로부터 시료 용액의 농도를 알아내는 적정법의 원리와 실제적 실험법을 익힌다. 산과 염기 일반적으로 산이란, 수용액 중에서 해리하여 수소이온을 생성하고 염기와 중화하여 염을 만드는 물질이고 염기란, 수산이온 OH를 생성하고 산을 중화시켜 염을 만드는 물질이다. 산, 질산, 황산, 인산 등은 일반적인 산들이다. 이 물질 중에 H+이온은 대응하는 음이온과 함께 형성된다. 예를 들어 HCl은 물에 용해되어 H+이온과 Cl-이온을 형성한다. 염화나트륨, 수산화칼륨, 수산화바륨 등은 염기의 예들이다. 이들 .. Chemistry/일반화학 2020. 7. 26.

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  일반화학실험 | 포도주의 산도 계산 TIP 적포도주와 백포도주의 pH를 적정 법으로 분석하고 계산하여 본다. 포도주 안의 산과 색소의 종류 포도주의 유기산은 두 군데서 나오는데, 하나는 원료 포도에서 나온 것으로 구연산, 사과산, 인산, 주석산, 탄닌산 등이며, 두 번째는 발효 중에 생성되는 것으로 초산, 탄산, 개미산, 젖산 등이다. 가장 중요한 산은 칼륨이나 칼슘과 같은 침전물을 만드는 주석산으로 온대지방에서 나오는 과일 중에서 포도에만 존재하는 특이한 성분이다. 이 주석산은 강산으로 작용하여 포도주의 맛에 중요한 영향을 끼친다. 두 번째로 중요한 산은 사과산으로 발효 중에 젖산으로 변하여 포도주 맛을 부드럽게 만들고 신맛을 덜어준다. 그리고 이들 산은 알코올과 반응하여 향을 내는 에스테르를 생성하는 중요한 반응을 하며, 미량으로 중요.. Chemistry/일반화학 2020. 7. 24.

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  일반화학실험 | 알코올의 함량 분석 TIP 소주의 알코올 함량을 흡광도 측정법으로 분석하고 원리를 이해한다. 소주의 알코올 함량 크롬산(CrO3)이 에탄올에 의하여 붉은색의 Cr(Ⅵ)이 청록색의 불투명한 Cr(Ⅲ)으로 환원되는 반응을 이용해서 에탄올의 농도를 알 수 있다. 에탄올의 양에 따라 환원되는 크롬산의 양이 달라지고 Cr(Ⅲ)의 양에 따라서 용액 색깔의 농도가 달라지기 때문에 흡광도를 측정함으로써 용액속의 에탄올의 농도를 측정하는 것이 가능하다. 실험 방법 1. 소주의 알코올 함량 : 흡광도 측정 1) 검량선 결정 용액 ① 1㎖ 주사기를 이용하여 2%, 18%의 에탄올 수용액을 각 각 1.0㎖ 측정하여 삼각플라스크에 넣는다. ② 위의 삼각플라스크에 10㎖ 메스실린더로 1.0M의 CrO3용액 10㎖를 측정하여 넣고 15분간 방치한다... Chemistry/일반화학 2020. 7. 19.

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  일반화학실험 | 포도주의 알콜 함량 분석 TIP 증류 장치의 사용을 익혀 포도주와 같은 알코올성 음료를 증류하여 보고, 이렇게 얻은 증류액의 밀도를 측정하여 음료내의 알코올의 함량을 구해본다. 이로부터 화학실험의 방법과 측정 기술을 체득한다. 포도주내의 알코올의 함량을 결정한다면, 정량적인 분석과정이라 할 수 있다. 포도주는 물과 알코올(에탄올 또는 에틸알코올으로 불리우는), 설탕 , 그리고 향료등으로 구성 되어있다. 만약 포도주가 단순히 물과 에탄올로 이루어져 있다면 이들 혼합물의 밀도를 측정함으로써 간단히 알코올의 함량을 결정할 수 있을 것이다. 측정된 밀도로부터 에탄올의 함량을 구할수있으나 설탕등의 성분에 의해 포도주의 밀도는 물과 에탄올의 단순 혼합물일때와 비교하여 크게 달라지게 된다. 따라서 혼합물의성분들의 일부를 분리하는 증류방법과 .. Chemistry/일반화학 2020. 7. 15.

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  일반화학실험 | 치약만들기 TIP 우리가 생활에서 매일 사용하고 있는 치약의 성분과 효능에 대하여 알아본다. 치약 치아를 청결하게 하고 연마할 목적으로 칫솔에 묻혀 사용하는 약물성 복합물질이다. 분말, 크림, 액상 등으로 되어 있다. 소독작용, 치석용해작용, 냄새감퇴작용 및 충치나 치조농루 등의 예방 또는 치료에 도움이 되도록 만들어져 있다. 구성성분으로는 먼저 기제(基劑)를 들 수 있다. 이것에는 탄산칼슘, 인산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘, 염화마그네슘 등이 사용된다. 이들은 치아의 기계적 청소에 도움이 되는 것인데, 그 입자의 크기, 경도, 모양이 적당하지 않으면 치아의 표면을 손상시킬 우려가 있으므로, ① 입자의 크기는 대략 1∼20μm으로서 균일할 것, ② 형태는 너무 예민하지 않을 것, ③ 굳기는 모스 굳기 3도 정도일.. Chemistry/일반화학 2020. 7. 12.

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  일반화학실험 | 13개 시험관의 비밀 TIP 1. 13가지 미지의 시료를 여러 가지 방법을 자체적으로 계획하여 어떤 물질인지 구별해 낸다. 13개의 시험관에 들어있는 물질의 종류는 이미 알려져 있으며, 어떤 것인지 구별할 수 없는 상태에서 알아내어야한다. 여기서 쓰일 수 있는 방법으로는 냄새나 색깔 등을 이용하여 구별해 내는 물리적인 방법과 각 시료의 화학적인 특성(침전, 반응성 등)이 있다. 2. 미지의 물질을 구별하는 데에는 정량적인 방법과 정성적인 방법이 있는데, 정량적인 방법은 어떤 물질이 얼마만큼 미지의 시료에 들어 있는가를 알아내는 것이고, 정성적인 방법은 들어 있는 물질의 양과는 무관하게 어떤 물질이 들어있는가를 알아내는 것이다. 본 실험에서는 정량적인 측면보다는 정성적인 측면에 더 비중을 둔다. 최근에 원자번호 116인 원소가.. Chemistry/일반화학 2020. 7. 9.

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  일반화학실험 | Making of Solid Fuel - 고형연료만들기 TIP 우리가 사용하는 연료들은 대부분 액체상태이거나, 기체상태로 휴대하기가 어렵다. 본 실험은 평소에 관찰해 보지 못한 고체연료를 빠른 시간 내에 제작하여 사용할 수 있도록 하여보는 실험이다. 그래서 고형연료를 만듦으로써 그 연료의 에너지형성 원리와 다른 상태의 연료에 대한 장점 등을 알아보는 것이 목적이다. 미래시대에 자원고갈이 다가옴으로 인해서 새로운 대체 연료의 개발이 중요한 시점을 상기하면서 본 실험을 통해서 기초적인 연료의 특징과 원리 등을 알아본다 불꽃반응(Flame Reaction) 홑원소물질 또는 화합물이 불꽃 속에서 그 원소 특유의 색을 보이는 반응. 염색반응(焰色反應)이라고도 한다. 이것은 전부터 알려진 사실인데, 예를 들면 19세기 초부터 나트륨화합물이 보이는 황색 불꽃을 이용하여 .. Chemistry/일반화학 2020. 7. 5.

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  일반화학실험 | 이산화탄소의 헨리 상수 측정 TIP 드라이아이스를 증류수에 녹여 1기압의 이산화탄소(CO2) 기체와 평형을 이룬 것으로 생각할 수 있는 탄산수를 만들고, 수산화나트륨(NaOH)용액을 이용한 산, 염기 적정을 통해 헨리상수를 구하는 것이다 헨리의 법칙 헨리의 법칙(Henry's Law)은 온도를 통제한 상황에서의 용매에 녹는 기체의 몰수와 질량은 그 기체의 압력, 즉 분압에 비례한다는 것이다. 헨리의 법칙은 물에 대한 용해도가 크지 않은 기체에 대해서 적용된다. 만약 SO2, H2S, NH3, HCl, HF와 같은 극성분자들에 헨리의 법칙을 적용한다면 그 오차가 커지게 된다. 이 법칙은 각 기체의 분압에 비례하는 것으로, 혼합기체에서도 해당기체의 분압만으로 고려하면 된다. 친숙한 예로서 탄산음료를 처음 개봉할 때 이산화탄소의 용해도가.. Chemistry/일반화학 2020. 7. 1.

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  일반화학실험 | 빈혈치료제에 함유된 철의 정량 - Iron pill의 철(Fe)의 정량 TIP  1. Fe(II)이 1,10-phenanthroline과 반응하여 붉은 오렌지색의 [Fe(phen)3]2+ 착화합물을 쉽게 형성한다는 사실을 이용하여 iron pill에 있는 철을 정량한다. 2. Fe(II)이 1,10-phenanthroline과 쉽게 착화합물을 형성한다는 사실을 이용해서 uv 흡광도법으로 빈혈 치료제의 철을 정량한다.   물에 거의 녹지 않는 이온성 고체가 있다. 이러한 난용성인 이온성 고체는, 만약 고체의 음이온이 좋은 염기이면, 용액을 산성화함으로써 용해도는 크게 증가된다. 음이온이 충분히 염기성이 아닌 경우에는 이온성 고체는 흔히 그 양이온과 안정한 착이온을 만드는 리간드가 들어 있는 용액에 녹일 수 있다. 본 실험은 빈혈약 속에 들어 있는 철(Fe)의 양을 흡수스펙트럼.. Chemistry/일반화학 2020. 6. 27.

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  일반화학실험 | 전기분해와 도금 TIP 1. 전기 에너지를 이용해서 일어나는 화학 반응에 대하여 알아본다. 2. 황산구리 용액의 전기분해 실습하고 석출된 금속의 무게를 측정하여 흐른 전기량을 계산하는 방법을 습득한다. 패러데이의 전기분해법칙 (Faraday's law of electrolysis) 전해질용액을 전기분해할 때 ① 전극에서 석출하는 물질의 질량은 용액을 통과한 전기량과 물질의 원자량에 비례하고, 그 물질의 원자값에 반비례한다. ② 1g당량의 물질을 석출시키는 데 필요한 전기량은 물질의 종류에 관계없이 일정한 값을 지닌다. 즉 전기분해에 의해 분해되는 물질의 양은 전극의 형태나 물질의 종류 ․농도 등 에 관계없이 그 물질의 원자론적 성질(원자량 ․원자가)만으로 결정된다는 것을 나타낸다. 전기화학의 기초법칙일 뿐만 아니라, 이.. Chemistry/일반화학 2020. 6. 23.

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  일반화학실험 | 화학전지와 전기화학적 서열 TIP 1. 화합물들 사이에 자발적으로 일어나는 전자 이동 반응을 이용하여 전기 에너지를 얻는 전지의 원리를 알아보고 몇 가지 금속이온의 전기화학적 성질을 확인한다. 2. 산화-환원 반응에 동반하는 전자의 흐름을 이용하여 만들어진 전지의 기본원리를 이해하고 전지의 전위차와 산화-환원력에 대해 알아본다. 3. 금속의 산화·환원반응을 이용하여 이온화 경향 순서를 알아보고, 금속의 상대적인 반응성을 결정한다. 화학 전지 물질의 화학적·물리적 변화를 이용, 이들의 변화로 방출되는 에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 장치. 화학반응을 이용한 화학전지를 일반적으로 전지라 하는 경우가 많다. 물리반응을 이용한 물리전지로는 태양전지·원자력전지·열전지 등이 있다. 1791년 이탈리아의 L.A. 갈바니가「개구리의 근육에 .. Chemistry/일반화학 2020. 6. 21.