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  일반화학실험 | 양이온 확인 TIP 각종 화합물들의 용해도 차이와 착화합물 형성 등을 이용하여 양이온들을 분리하고 확인한다. 실험 배경 어떤 화합물이 어떤 원소로 만들어진 것인지를 밝히는 것이 그 화합물을 이해하는 첫 걸음이다. 무기 화합물의 경우, 어떤 양이온(cation), 어떤 금속 이온이 들어있는지가 먼저 궁금할 것이다. 원자 흡광 또는 원자 발광분석법을 이용해서 원소 종류를 분석할 수 있지만, 이들 장비들은 고가이다. 고가 장비 없이도 실험실에서 시험관과 몇 가지 시약으로 쉽게 양이온을 분석하고 확인하는 방법을 살펴보자. 실험 방법 1. 양이온의 분리 : 1족 이온의 분리 1) 이온들이 들어있는 용액 3㎖를 취해서 원심분리관에 넣는다. 2) 6 M HCl용액을 방울방울 넣으면서 침전이 생기는지 관찰한다. 침전이 생기면 원심.. Chemistry/일반화학 2023. 3. 13.

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  일반화학실험 | 완충용액 TIP pH값을 유지해야 하는 실험시, 약산이나 약염기를 가하여도 pH를 유지시켜주는 완충용액의 원리에 대해 자세히 알고, 제조해본다. 완충 용액 완충용액은 수산화이온이나 양성자가 첨가될 때, 그 pH 변화를 막는 용액이다. 완충용액이 pH를 유지시키는 이유는 공통이온효과 때문인데, 이는 약한 전해질의 수용액 속에 포함되어 있는 이온과 같은 종류의 이온을 외부에서 가해 주게 되면 그 이온의 농도가 감소하는 방향으로 반응이 이동하게 되어 새로운 평형상태에 도달하는 것을 말한다. 완충용액의 가장 중요한 실제 보기는 혈액인데, 생체 반응에서 생기는 산이나 염기를 그 pH 변화 없이 흡수 할 수 있다. 세포는 매우 좁은 pH범위에서만 살아남을 수 있기 때문에 혈액의 pH 를 일정하게 유지하는 것은 매우 중요하다.. Chemistry/일반화학 2023. 3. 6.

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  일반화학실험 | 화학전지와 열역학 TIP 산화-환원 반응을 이용한 갈바니 전지를 만들어 보고 이를 통해 실생활에 쓰이는 전지에 대해 이해한다. 전기화학 전지의 종류 전기화학 전지는 화학에너지와 전기에너지를 상호 변환하여 에너지를 발생시키는 장치이다. 갈바니 전지(=볼타 전지)는 자발적 화학반응으로 전류가 발생하고 전해 전지는 전류를 이용하여 비자발적 반응이 발생한다. 화학전지로 만들어진 실용전지들의 예는 다음과 같다. 1. 1차 전지 : 건전지, 산화은 전지, 알칼리 전지, 리튬 전지 등 2. 2차 전지 : 납축전지, 수은전지, 니켈카드뮴 전지, 연료전지 등 이온화경향 금속이 수용액에서 전자를 잃고 양이온이 되려는 성질로 이온화 경향이 클수록 전자를 잃기 쉽다. 이온화 경향 순서 : K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > F.. Chemistry/일반화학 2023. 2. 6.

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  일반화학실험 | 비누-지방산의 염 TIP 비누를 만들고 비누의 작용 원리와 특성을 이해한다. 지방 지방이란 포화지방산을 포함하고 있는 트라이글리세라이드로 상온에서 고체 상태로 있는 것을 말한다. 트라이글리세라이드는 글리세롤과 지방산이 에스터화 반응에 의해 축합된 것이다. 트라이글리세라이드에는 세 개의 지방산이 붙어 있다. 세 개 모두 같을 수도 있고 모두 다른 경우도 있는 등 다양한 트라이글리세라이드가 있다. 즉, 글리세롤의 R-OH결합의 OH와 지방산의 OH가 에스터화 반응에 의해 탈수 축합이 되며 결합된다. 이렇게 저장된 지방산은 생체 내의 에너지원으로 작용하고 세포막을 구성하는 인지질의 중요한 구성성분이 되기도 한다. 일반적으로 지방조직에 트리글리세라이드로 저장되었던 지방산은 필요에 따라 지방산분해효소에 의해 글리세롤과 분리된 유리.. Chemistry/일반화학 2023. 1. 27.

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  일반화학실험 | 질량과 부피 및 밀도 TIP 가장 기본적인 물리량인 질량, 길이, 부피를 측정하고 물질의 밀도를 계산하여 봄으로써 저울과 각종 실험 기구의 사용법을 익히고 실험 데이터의 처리 및 측정의 정확도와 유효 숫자에 대해 배우는 것에 목적이 있다. 실험 배경 과학에서의 관찰은 크게 두 가지로 나뉜다. 성질적인 측면에서의 ‘정성적인 관찰 (qualitative observation) ’, 양적인 측면에서의 ‘ 정량적인 관찰 (quantitative observation) ’ 이 두 가지가 바로 그것이다. 사건이나 현상을 묘사하는 관찰 측면에서의 정성적인 관찰과는 달리 정량적인 측면은 숫자의 변화에 더 초점을 두고 있어 측정에 가깝다. 예를 들어 풍선을 두고 온도를 높였더니 부피가 증가했다는 것은 정성적인 측면이지만 그 온도와 부피의 변.. Chemistry/일반화학 2023. 1. 24.

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  일반화학실험 | 밀도 TIP 1. 부피와 질량을 알고 있는 시료의 밀도를 계산해보고, 밀도를 알고 있는 시료의 경우에 질량 측정으로 부피를 환산할 수 있다는 사실을 실험으로 직접 확인해본다. 2. 내연장법을 사용하여 측정에 대하여 학습하고, 밀도라는 물질의 특징을 알아봄으로써 유효숫자의 활용에 대하여 연습한다. 밀도 (Density) 밀도는 물체의 단위 부피당 질량으로 정의한다. 고체나 액체의 밀도는 보통 세제곱센티미터당 그램(g/㎤) 또는 밀리리터당 그램(g/㎖)으로 나타낸다. 물의 밀도가 1.00g/㎖인 것은 우연이 아니다. 이는 1그램의 처음 정의가 특정 온도에서 물 1㎖의 질량이었기 때문이다. 대부분의 물질은 온도에 따라 부피가 변하기 때문에 밀도는 온도에 따라 달라진다. 따라서 밀도를 기록할 때는 반드시 온도도 기록.. Chemistry/일반화학 2023. 1. 20.

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  일반화학실험 | 밀도 측정 TIP 화학 실험에서 시료의 양을 측정하고 적절하게 처리하는 것은 매우 중요하다. 본 실험에서는 저울로 시료의 무게를 측정하고 액체의 부피를 측정하여 실험값의 오차처리 방법에 유의하면서 시료의 밀도를 얻는다. 실험 배경 단위 부피의 물질이 가지는 질량을 밀도라고하고 밀도의 SI 단위는 kg/㎥ 이다. 그러나 화학 실험에서는 밀도의 단위로 g/㎤이 많이 사용된다. 밀도는 온도에 따라서 변화하므로 반드시 시료의 온도를 측정한다. 비중은 시료와 부피가 같은 표준 시료와의 질량의 비이다. 액체의 경우에는 흔히 4℃의 물을 표준 물질로 사용하고 기체의 경우에는 0℃, 1기압의 공기를 표준 물질로 사용한다. 질량은 중력장의 세기와 무관한 물체의 고유한 물리적 성질이다. 질량은 같은 중력장에서 표준화 된 저울추와의 .. Chemistry/일반화학 2023. 1. 15.

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  일반화학실험 | 열화학 반응 TIP 산과 염기의 중화반응을 이용해서 엔탈피가 상태함수임을 확인한다. 헤스의 법칙 화학변화가 진행되는 동안에 발생(or흡수)된 열량 즉 반응열은 반응전의 물질의 종류 및 상태와 반응 후의 물질의 종류 및 상태만 같으면 반응 경로에는 관계없이 항상 일정하며, 이것을 Hess의 법칙이라고 한다. 어떤 반응이 한 단계로 이루어지든지 아니면 여러 단계에 걸쳐 일어나든지 상관없이 엔탈피 변화량은 일정함. 단계에서의 반응열의 합은 전체 반응열과 같다. 실험 방법 1 실험1. △H1 의 측정 NaOH(s) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) 1) 깨끗하게 씻어 말린 250㎖ 비커의 무게를 측정한 후 간이열량계(스티로폼)에 넣고 단열시킨다. 2) 이 비커에 0.25M 염산(HCl) 용액 100㎖를 .. Chemistry/일반화학 2023. 1. 12.

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  일반화학실험 | 밀도 측정 TIP 1. 고체와 액체물질의 질량과 부피를 측정하여 밀도를 계산할 수 있다. 2. 측정한 밀도 값을 비교해보고 밀도는 물질의 특성임을 설명할 수 있다. 아르키메데스의 원리 시라쿠스의 왕 히에론 Ⅱ세는 왕관을 만드는 사람에게 금덩어리를 내주면 왕관을 만들어 오도록 명령하였다. 히에론 왕은 완성된 왕관이 정말 순금으로 만들어졌는지를 아르키메데스에게 조사하도록 하였다. 왕관에 섞었을 은이나 구리 같은 물질은 금보다 밀도가 작기 때문에 같은 질량의 금보다 그 부피가 더 크다. 따라서, 은이나 구리 등을 섞어 왕관을 만들었다면 같은 질량의 금보다도 그 부피가 더 클 것이다. 아르키메데스는 왕관과 또 그것과 같은 질량의 금을 따로따로 물 속에 담그고 넘쳐 흘러나온 물의 부피가 왕관이 더 많다는 것으로 만들어온 왕.. Chemistry/일반화학 2023. 1. 10.

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  일반화학실험 | 재결정(Recrystallization) TIP 용질을 용매에 완전히 녹인 후 재결정을 통해 용질의 결정형태로 얻어내어 불순물을 적게 함유된 고체를 만들 수 있다. 실험 배경 이 세상에서 순물질로 존재하는 것은 거의 없다. 그러나 화학실험에서 순물질이라는 것은 매우 중요하다. 실험실에서도 시험관을 씻을 때에는 수돗물을 사용하지만, 시약을 만들 때는 증류수를 사용한다. 수돗물보다 증류수가 더 순물질에 가깝기 때문이다. 그래서 많은 화학자 또는 다른 과학자들은 계속 실험해서 여러 가지 방법을 통해 순물질을 구별하여 각각의 특징을 정리하고 분류한다. 고체인 물질은 재결정법으로 순수한 물질에 가깝게 얻을 수 있다. 재결정이란, 결정을 녹이거나 용매에 용해시켜 결정구조를 완전히 분열시킨 후 다시 새롭게 결정을 형성시키면서 불순물을 용액에 남아있게 하여 .. Chemistry/일반화학 2022. 12. 31.

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  일반화학실험 | 재결정 TIP 화합물에서 모든 불순물, 잔유물을 제거하고 순수한 화합물만을 얻거나 많은 양의 시료를 순수화 시키기 위해서이다. 물질의 용해도는 특정 온도에서 주어진 용매 100g 중에 용해하는 용질의 최대량이며 온도에 따라 다른 값을 갖는다. 이와 같이 용해도가 온도에 따라 변화하는 모양을 그래프로 표시한 것을 용해도 곡선이라 한다. 화학자들은 관용적으로 물질의 용해에 대해 정성적으로 가용성, 난용성, 불용성으로 분류한다. 혼합물에서 순수한 물질을 분리해 내는 것은 화학 실험의 중요한 부분을 차지한다. 재결정은 고체 물질의 특정 용매에 대한 용해도가 온도에 의존하는 점을 이용하는 정제 방법이다. 용해도는 100g 의 용매에 녹는 용질의 g수로써 표시되는데 화합물의 용해도는 용매에 따라. 용매의 온도에 따라 달라.. Chemistry/일반화학 2022. 12. 29.

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  일반화학실험 | 재결정 TIP 용질을 적당한 용매에 완전히 녹인 후 온도에 따른 용해도의 차이를 이용하여 녹인 용질을 다시 결정화시키는 과정을 이해하고 용질의 온도에 따른 녹는점과 그에 따른 용해도 등 실험을 통한 이론을 습득한다. 용해도 일정한 용매를 포화용액으로 만들 때 필요한 용질의 양. 즉 용매 100㎖ 당 최대로 녹을 수 있는 용질의 양. 1. 용해도에 영향을 주는 것 ① 용질과 용매간의 인력이 셀 수록 용해도는 증가한다. 같은 것은 같은 것을 잘 녹인다.(Like disolved Likes) ② 기체 용해도는 용액 위의 부분압에 정비례로 증가한다.(탄산음료 제조시) ③ 고체는 온도에 따라 용해도가 증가한다. 기체는 온도에 따라 용해도가 감소한다. 2. 재결정 : 고체에 함유되어 있는 불순물을 제거하기 위한 방법 ① .. Chemistry/일반화학 2022. 12. 28.

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  일반화학실험 | Recrystallization(재결정) TIP 불순물이 포함된 화합물을 높은 온도와 낮은 온도에서의 용해도 차이를 이용하여 불순물을 적게 함유한 결정을 얻을 수 있다. 결정 석출법 1. 온도 강하법 온도에 따른 용해도 차이가 있는 경우 혼합물 용액을 과포화 용액이 될 때까지 냉각시킴으로써 어느 한 물질을 침전으로 분리해 낸다. 2. 증발법 용액의 온도는 일정하게 유지하면서 용매를 증발시킴으로써 과포화 용액을 만든다. (염전에서 소금 만들기) 3. 용매이용법 특정 물질을 선택적으로 용해시킬 수 있는 용매를 사용해서 어느 한 물질을 용해 시켜 분리 해낸 후 나머지 물질을 침전 형태로 분리해 낸다. 순수한 고체의 경우에는 고체가 녹는 동안 녹는 온도의 범위가 매우 좁지만, 불순물이 섞인 경우 고체 혼합물이 녹는 온도의 범위가 상당히 넓게 된다. 따.. Chemistry/일반화학 2022. 12. 27.

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  일반화학실험 | 침전반응과 용액의 농도계산 TIP 주어진 농도의 용액으로부터 실험에 필요한 농도의 용액을 만들고 수용액 반응을 통해 침전물을 얻을 수 있다. 침전물의 양을 통해 처음 사용된 농도를 모르는 용액의 몰농도를 계산할 수 있다. 무게 분석 (gravimetric analysis) 분석 물질의 양을 계산하는 가장 기본적인 방법이다. 현재 대부분의 무게 분석은 더 빠르고 노동력이 적게 요구되는 기기분석법으로 대체되었다. 하지만 무게 분석법은 정확하고 정밀한 결과를 얻는 좋은 실험 기법을 요구하기 때문에 오늘날에도 꾸준히 사용되고 있다. 이상적인 무게 분석 침전물은 잘 녹지 않고, 쉽게 거를 수 있으며, 매우 순수하고, 잘 알려져 있는 일정한 화학적 조성을 가져야 한다. 침전물 입자들은 거르기에 의해 쉽게 분리될 수 있을 정도로 충분히 커야 .. Chemistry/일반화학 2022. 12. 1.

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  일반화학실험 | 착물화법 TIP 착물화법 적정을 위한 EDTA용액을 표준화 시키고, 자연수 내의 경도를 측정한다. 적정 적정이란 일정한 부피(V1)의 미지농도(M1)의 시료에 농도(M2)를 알고 있는 물질을 일정 지점(V2)까지 첨가하는 실험 방법입니다. 적정에서는 반응이 완료될 때까지 적정제를 계속해서 넣어줍니다. 측정에 적합하게 되도록 적정 반응의 종료를 쉽게 관측 할 수 있어야 합니다. 적정이 완료됨을 확인을 위해 센서로 측정하는 전위차법 혹은 색상 표시기 등 적절한 방법을 이용해 반응을 표시해야합니다. 적정을 한 반응은 빠르고 완전하고 분명하게 관찰 할 수 있어야 합니다. 적정하기 힘들시 화학 반응의 화학량론을 이용해 분석 물질 함량을 계산 할 수 있습니다. 적정법의 종류로는 다음과 같습니다. 시각 적정인 지시약 적정법이.. Chemistry/일반화학 2022. 11. 9.

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  일반화학실험 | 불꽃 시험 TIP 불꽃 시험을 통해 금속 이온들의 종류를 확인하고 금속이온들의 원자 스펙트럼을 이해한다. 불꽃 시험은 불꽃의 열로 들뜬 원자나 이온에서 나온 빛을 해서가형 주로 금속 원소를 분석하는 방법이다. 전자 배치는 원자나 분자 내에서 전자는 양자 역학의 법칙에 따른 에너지 값을 가지며, 제 먹대로의 값을 가질 수 없고, 이 법칙에 의해 정해진 전자 궤도에 배치되어 있다. 전자 궤도는 양자수를 사용하고 원자에서는 주양자수 n과 바우이 양자수 1을 갖고 나타낸다. 바닥상태는 원자 또는 분자 등의 역학적 계의 상태 속에서 가장 에너지가 낮은 상태이다. 들뜬 상태는 원자, 분자 등의 역학계가 깆ㄹ 수 있는 상태 중, 에너지가 가장 낮은 상태에 대하여 그것보다 에너지가 높은 상태인 것을 말한다. 원자, 분자 등은 열.. Chemistry/일반화학 2022. 9. 15.

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  일반화학실험 | 얇은 막 크로마토그래피 TIP 시료와 용매의 분배차이를 이용하여 크로마토그래피의 원리를 이해하고 혼합물을 분리할 수 있다. 얇은 막 크로마토그래피 얇은 막 크로마토그래피는 분배 및 흡착 크로마토그래피가 모두 가능하나 보통 흡착에 의한 것을 많이 사용한다. 흡착 TLC의 고정상은 고체흡착제이다. 이 크로마토그래피에 있어서는 먼저 실리카겔 혹은 알루미나와 같은 고체흡착제를 얇게 바른 유리관을 마련해야 한다. 분석 또는 정제하려는 물질의 용액을 만들고 이 용액을 모세관으로 흡착제를 바른 유리관의 하단 근처에 묻혀 반점을 만든다. 이 관을 전개실의 전개 용매에 담그는데 용매의 액면이 반점밑에 오도록 한다. 그러면 용매는 모세관현상에 의하여 관을 따라 위로 올라가게 되고 시료중의 성분물질들은 서로 다른 속도로 이동하게 된다. 이와 같이.. Chemistry/일반화학 2022. 9. 11.

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  일반화학실험 | 얇은 막 크로마토그래피 TIP TLC의 이론과 원리 등을 배우고, 그들의 사용 방법 등을 알아본다. TLC(Thin Layer Chromatography)는 액체 상의 크로마토그래피의 일종이며, 흡착제로 alumina-silicagel, cellulose 등을 유리관이나, 알루미늄에 얇게 입혀 미량의 시료를 쉽고 빠르게 분리하는 데에 주로 이용된다. 먼저 분리하고자 하는 미량의 시료를 TLC판에 점적한 후 적당한 용매를 선택하여 전개 용기내에서 전개시키면 모세관 작용에 의해 시료가 각기 다른 위치로 이동되며, 이 이동 위치는 흡착제와 시료간의 상대적인 흡착력에 기인된다. 전개후에 분리된 시료의 각 반점은 전개 용매가 올라간 거리와 시료 반점이 이동한 거리의 비인 Rf로 표시한다. Rf = 시료반점의 이동거리 / 용매의 이동거리.. Chemistry/일반화학 2022. 9. 10.