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  분석화학실험 | 착화법 적정과 이온교환수지(Complexometric Titration By Ion Exchange Resin) TIP 1. 이온교환 크로마토그래피의 원리를 배우고 EDTA적정을 통하여 착물 형성을 이용한 금속이온의 분석방법을 배운다. 2. 미지물질은 H+, Na+, Mg2+, Zn2+의 혼합물이고 각 성분을 분석한다. 적정 (Titration) 분석물에 의해 소모되는 농도를 알고 있는 시약의 양을 측정하는 것에 근거하는 광범위하고 유용한 정량 과정을 말한다. 뷰렛에 표준액을 넣고 그것을 시료용액에 적가하여 종점을 구하지만 경우에 따라 역으로 하는 경우가 있다. 어떠한 화학 반응으로도 가능하나 중요한 필 수 조건은 반응이 빠르며 완결이 되어야 한다. 실험 방법 1. 산과 염 당량의 측정 1) 6M HCl 25㎖를 이온교환수지관에 통과 2) 증류수 25㎖ 씩 5～6번 이온교환수지관에 가함 3) 리트머스 시험지로 용액.. Chemistry/분석화학 2020. 9. 29.

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  유기화학실험 | 크로마토그래피와 이성질체 TIP 전개용매의 혼합비와 화합물 종류에 따른 전개 경향성을 알아본다. 크로마토그래피(Chromatography) 모든 과학 분야에서 널리 이용되고 있는 분석 방법으로써 소량으로 화합물을 확인하고, 많은 종류로 이루어진 혼합물을 분리하는데 사용하고 있다. 크로마토그래피는 상 분배 원칙에 근거하여 정지상 (stationary phase)과 이동상 (mobile phase) 사이의 물질의 분배를 수반한다. 크로마토그래피 중 얇은 층 크로마토그래피는 유리판 위에 실리카 겔이나, 알루미나 가루를 바인더로 이용하여 만든 고체 - 액체 흡착 크로마토그래피이다. 얇은 층 크로마토그래피에서 정지상 (고체)은 실리카 겔 층이고 전개용매는 이동상 (액체)이며, 실리카 겔 층 밑의 유리는 단순히 지지체이다. 분석물질은 모세.. Chemistry/유기화학 2020. 9. 27.

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  물리화학실험 | Molecular modeling - Gaussian09W calculation study TIP HF(Hartree-Fock) 이론과 DFT(Density Functional Theory)를 포함한 분자설계과정의 기본이론을 이해하고, Gaussian09W 프로그램을 이용하여 분자 모델링의 기초를 숙지한다. 실험에서 사용하는 시약인 Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium) 에 대한 분자 모형을 설계하고, 프로그램을 실행하여 그 결과를 통해 Alq3의 안정된 구조와 에너지, IR 스펙트럼 등의 정보를 얻을 수 있다. Computational Chemistry 계산 화학은 분자, 원자, 원자의 구성 입자의 운동과 상태를 나타내는 함수를 컴퓨터를 이용해 계산함으로써 화학 물질들의 이론적인 문제를 다루는 학문이다. 이번 실험 시간에는 Gaussian09W 프로그램을 .. Chemistry/물리화학 2020. 9. 27.

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  일반화학실험 | Making a Chemical Rainbow TIP 용해도와 밀도 및 극성과 무극성에 대해 배우고 그 성질들을 이용하여 용액의 층 분리를 하여Rainbow를 만든다. 용해도 곡선(g/100g H2O) 주어진 온도에서 용매 100g 당 녹을 수 있는 용질의 최대량(g)이다. 용해도를 알려고 할 때 용매와 용질의 종류, 온도를 고려해야 정확한 값을 얻을 수 있다. 즉, 어떤 물질과 액체에서 혼합하여 균일한 용액을 만들려고 할 때 얼마나 잘 섞이는지의 정도를 말한다. 극성 용매에는 극성 용질이 잘 용해되고 비극성 용매에 비극성 용질이 잘 용해되지만 극성용매에 비극성 용질은 잘 용해되지 않는다. Density 단위 부피당 질량, 밀도=질량/부피 이다. 즉 분자들이 밀집해 있는 정도를 말한다. 그러므로 같은 부피의 물질이라도 밀도가 큰 물질이 더 큰 질량을.. Chemistry/일반화학 2020. 9. 26.

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  유기화학실험 | 에스테르의 비누화 - 비누의 제조 TIP 유지는 탄소수가 많은 고급 지상산인 Stearic acid, Palmitic acid, Oleic acid 등과 Glycelol 로 이루어진 에스테르 혼합물이다. 이 에스테르 혼합물을 알칼리와 함께 끓이면 가수분해되고 비누화(Saponification)가 일어나 소위 비누라 불리 우는 지방산의 알칼리 금속 염과 Glycerol이 생성된다. 우리 생활 주변에서 흔히 볼 수 있는 원료로부터 비누를 제조해 봄으로써 에스테르의 가수분해와 비누화 반응(Saponification)을 이해한다. 비누화 반응(Saponification : base-promoted ester hydrolysis) 비누(Soap)는 천연 동식물 유지(fatty oils)와 알칼리가 반응하여 생성된 지방산의 알칼리 염으로 유지를 N.. Chemistry/유기화학 2020. 9. 24.

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  분석화학실험 | Analysis of mixture of carbonate and bicarbonate TIP 탄산염과 탄산수소염의 혼합물을 분석해 봄으로써, 전체 알칼리도와 탄산수소염의 농도로부터 초기 탄산염의 농도를 계산할 수 있다. 직접적정에서 적정시약은 반응이 완결될 때까지 분석물질에 첨가된다. 때때로 역적정이 더 편리한 경우가 잇는데 이 방법은 분석물질에 농도를 알고 있는 첫 번째 표준 시약을 과량 가한 다음 두 번째 표준시약을 사용하여 첫 번째 표준시약의 과량을 적정하는 방법이다. 역적정의 종말점이 직접적정의 종말점보다 서명하거나 과량의 천 번째 시약과 분석물질과의 반응을 완결시킬 필요가 있을 경우에는 역적정이 가장 유용하다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 데시케이터에서 식혀 건조된 고체시료 2.0~2.5g를 250㎖ 플라스크에 옮긴다. 2) Bromocresol green 지시약 3~5 방울.. Chemistry/분석화학 2020. 9. 24.

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  물리화학실험 | 어는점 내림법을 이용한 분자량 측정 TIP 1. 어는점 내림법에 대한 개념을 숙지하고, 이를 활용하여 용질의 분자량을 측정한다. 2. 본 실험에서는 Raoult's law가 적용되는 이상용액의 어는점 내림의 성질을 이용한 분자량 결정을 취급한다. 증기 압력 일정한 온도가 유지되고 주위와 완전히 밀폐되어 있는 용기 안에 액체 A 와 기체 B, 고체 C (A, B 와 C 는 같은 물질이고 상만 다르다.) 가 공존하고 있다고 가정해 보자. 표면 근처의 액체 분자들은 분자 사이의 인력을 극복하고 기체 속으로 떨어져 나갈 수 있으며, 반대로 증발된 분자는 에너지를 잃고 다시 액체 속으로 되돌아갈 수 있을 것이다. 밀폐된 용기 안이라면, 시간이 흐르면서 증발 속도와 응결 속도가 같아져, 결국 계 (용기 안) 는 거시적으로는 변화가 없는 상태, 즉 평.. Chemistry/물리화학 2020. 9. 21.

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  유기화학실험 | Beckmann rearrangement TIP 본 실험은 cyclohexannone를 reactant로 하여, cyclohecaneone oxime을 reaction intermediate로 형성하였다가 beckmann rearrangement를 통해 caprolactam 을 얻는다. 이 반응은1886년 benzophenone oxime의 rearrangement를 연구한 독일의 화학자 Ernst Otto Beckmann(1853～1923)가 처음으로 보고하였다. 재배열은 진한 황산이나 Phosphorus pentoxide(O10P4)와 같은 Lewis acid의 존재 하에 일어난다. 두개의 치환기가 다른 비대칭적인 ketoxime이 Beckmann Rearrangement을 하면 바로 위의 그림처럼 두개의 amide 이성질체가 만들어진다. .. Chemistry/유기화학 2020. 9. 21.

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  분석화학실험 | Preparing standard acid and base TIP 산과 염기의 표준용액을 표준물질이 갖추어야 할 조건에 맞게 만들 수 있다. 그리고 제조한 표준용액이 얼마나 정확한 농도를 가지는지 알아 보기위해 표정을 하는데 표정은 칭량이 용이한 1차 표준물질로 일정농도의 기지용액을 만들고 적정에 의하여 표준용액의 농도를 알아보자. 표준용액 표준용액은 적정법 분석에서 사용되는 정확한 농도를 알고 있는 시약을 말한다. 표준용액은 다른말로 표준 적정용액이라고도 한다. 간단히 말해, 표준용액은 농도를 정확이 알고 있는 시약을 말한다. 산 및 염기의 표준용액은 일차 표준물질의 일정량을 녹여 일정 부피의 용액으로 만들어 쓰는 경우와 적당한 농도를 갖는 용액을 만든 다음에 일차 표준물질로써 용액의 농도를 결정하여 사용하는 경우가 있다. 일차 표준물질이 갖추어야 할 조건 순.. Chemistry/분석화학 2020. 9. 20.

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  일반화학실험 | 손 냉장고(아이스팩) 만들기 TIP 시원한 손 냉장고 주머니를 만들어 흡열과정의 에너지 변화를 이해할 수 있다. 흡열 반응(Endothermic Reaction) 열이 흡수되는 화학반응이나 물리적 변화 반응물질의 에너지가 상대적으로 작고 생성물질의 에너지가 큰 경우로써, 이 반응이 진행되기 위해서는 주위로부터 열에너지를 흡수해야 한다. 이 반응은 반응시 열을 방출하는 발열반응의 역반응이기도 하다. 병원 응급실에 고열환자가 오면 먼저 응급조치로 몸에 알코올을 묻힌다. 액체상태의 알코올을 몸에 묻히면 알코올이 기화되어 날아가면서 몸에 있는 열을 빼앗아 체온이 내려가기 때문이다. 액체알코올이 기화하여 기체가 되는 반응은 주위로부터 열을 흡수하는 반응으로, 이러한 반응을 흡열반응이라 한다. 흡열반응의 원리 모든 물질은 에너지를 가지고 있는.. Chemistry/일반화학 2020. 9. 20.

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  에너지 화학 | 대체 에너지의 개발 - 1부 지열 에너지 지열 또는 온천열은 지구 내부가 용융 상태의 용암으로 되어 있어 뜨겁기 때문에 생기는 것이다. 지각을 파고 들어가면 매 킬로미터 당 온도가 평균 25℃씩 증가한다. 지열에 의하여 생기는 간헐천이나 온천지대에서는 건물의 난방에 이를 이용할 수 있다. 미국의 캘리포니아에서는 온천열로부터 상업적 가치가 있는 전기를 생산하고 있는데, 인공적으로 바위에 구멍을 뚫어서 흘러나오는 용암으로부터 물을 순환시켜 열을 얻는다. 미국의 경우 1984년에 생산된 지열은 2.6×1013BTU이었고, 2020년에 이르면 1.85×1016BTU에 이를 것으로 추상된다. 풍력 에너지 풍력 에너지는 바람을 이용한 풍차에서 얻어진다. 지상의 어떤 지역이 태양열에 의해 더워지면 그 지역의 공기가 뜨거워져서 팽창되고 팽창된 공.. Chemistry/생활 속 화학 2020. 9. 18.

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  물리화학실험 | SEM - 날파리 날개와 머리카락 분석 TIP 1. SEM 장비의 원리를 이해한다. 2. 기판 위에 얹은 Co 박막을 SEM 장비를 통해 분석한다. 3. Co 박막의 위상학적 정보를 수집하며, 이를 분석하여 Co 박막의 자기적, 결정학적 성질을 발견한다 SEM(Scanning Electron Microscopy) 고체상태에서 작은 크기의 미세조직과 형상을 관찰 할 때 쓰이는 전자 현미경 ① 분석능력 Resolution : 0.2㎚, Magnification : ～300000 ② 시편에 충돌 시 발생하는 2차 전자를 사용하여 상을 만든다. 장 점 단 점 초심도가 깊다 TEM 에 비해 해상력 낮다 사용배율의 범위가 넓다 진공 유지가 필수적이다 기기조작 시료 취급이 용이 액체, 젖은 시료 취급 불가 분석 소요시간이 짧다 TEM에 비해 시편준비 간편.. Chemistry/물리화학 2020. 9. 17.

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  유기화학실험 | 아스피린의 재결정 및 녹는점 측정 TIP 1. 고체 물질의 특정 용매에 대한 용해도가 온도에 의존한다는 점을 이용한 정제 방법인 재결정을 통해 시료에서 불순물을 분리하여 순수한 시료를 얻기 위해 실험한다. 2. 합성한 아스피린을 재결정 을 통하여 순도를 높이고 녹는점 측정을 통하여 물질의 순도를 파악한다. 재결정 화합물의 용해도는 일정온도에서 용매 100g 중에 녹을 수 있는 용질의 최대량을 g수로 표시한 것으로, 온도에 따라 다른 값을 가지며, 용매는 보통 물을 사용한다. 일반적으로 고체의 용해도는 고온에서 크고 저온에서 작다. 고체를 고온에서 용해하여 진한 용액을 만든 후, 이를 냉각하면 다시 결정이 형성 되는데, 고체에 함유되어 있는 미량의 불순물을 제거하는 방법으로 사용된다. 이러한 과정을 재결정이라고 하며, 용해되어 있는 상태에.. Chemistry/유기화학 2020. 9. 15.

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  분석화학실험 | Volhard 법과 Fajans 법을 이용한 미지시료의 식염정량 TIP 1. 침전적정을(Volhard 법) 이용하여 미지시료의 식염을 정량한다. 2. 흡착지시약을(Fajans 법) 이용하여 미지시료의 식염을 정량한다. Volhard 법 Volhard법에서는 은 이온을 thiocyanate이온의 표준 용액으로 적정한다. Fe(Ⅲ)은 지시약으로 작용한다. thiocyanate가 과량으로 들어가면 용액은 붉은 색을 띤다. 이 적정은 Fe(Ⅲ)이 수화된 산화물로 침전되는 것을 막기 위해 산성 용액에서 해야 한다. Volhard 적정에서 지시약의 농도에는 한계가 없다. 실제로 iron(Ⅲ)의 농도가 0.002에서 1.6M 사이에 있다면 이론상으로 천 분의 일 또는 그 이하의 적정 오차를 가질 것이라는 것을 설명해준다. 실제로 지시약 농도가 0.2M이상이 되면 용액에서 진한 색.. Chemistry/분석화학 2020. 9. 15.

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  일반화학실험 | 액체형 손난로 만들기 TIP 1. 일상생활에서 쉽게 구입하여 쓸 수 있는 손난로를 직접 만들어보고 상태변화에 따른 열의 이동에 대해 이해하여 본다. 2. 고체가 액체에 녹을 때 발생하는 용해열을 측정하고 과냉각 상태를 관찰한다. 고체인 아세트산나트륨을 중탕으로 가열하면 물에 녹아 액체가 되지요. 이것을 식히면 다시 아세트산나트륨이 석출되면서 고체가 되어야 하는데 여전히 액체입니다. 이를 용해도 보다 더 많이 녹아 있는 과포화 용액 상태라고 부릅니다. 과포화 용액 상태는 매우 불안정하기 때문에 조금만 자극을 주면 더 많이 녹아있는 용질이 석출되어 갑자기 응고합니다. 그래서 똑딱 단추를 꺾어 자극을 주면 아세트산나트륨이 굳기 시작합니다. 아세트산나트륨은 액체에서 고체로 변하면서 에너지를 밖으로 보내고 열이 나기 때문에 따뜻한 손.. Chemistry/일반화학 2020. 9. 15.

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  물리화학실험 | 메탄올 수용액의 단순 증류 - Simple Distillation TIP 물과 메탄올의 2성분계를 시료로 하여 단순증류를 행하고 단순증류의 의의를 이해한다. 액체를정화시키는데 있어서 가장 흔히 사용되는 방법이 증류(distilation)이다. 주로 사용되는 증류의 방법에는 Simple distilation, Fractional Distilation, Vacuum Distilation 이 있다. 이 방법은 증류 후에도 그대로 남아있는 비 휘발성 불순물로부터 순수한 액체를 제거하기 위해, 또는 끓는점이 다른 액체 혼합물의 분리를 위해서도 사용된다. 또한 이 방법은 다른 실험의 일부로서 유기용매를 정화시키거나 추출하기 위하여 사용하기도 한다. 증류는 액체를 끓는점까지 가열하고, 증발한 물질을 냉각하여 다시 액체로 만드는 일이다. 증류할 때 처음에 증발해 나오는 것은 끓는점이.. Chemistry/물리화학 2020. 9. 13.

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  유기화학실험 | Hydroboration and Oxidation of 1-Hexene to Make 1-Hexanol TIP Hydroboration 반응을 통하여 1-Hexene 에서 anti-markonikov 법칙을 따르는, 즉 less substituted된 반응물인 1-Hexanol 을 합성하여 보고 NMR spectrum과 IR spectrum을 이용하여 확인해 본다. 본 실험은 1-Hexene을 starting material로 하여 hydroboration 과 oxidation 반응을 연속적으로 진행 하여 최종적으로 1-Hexanol을 합성하는 실험이다. 첫 번째 반응인 hydronoration은 borane (BH3)이 THF solvent에서 1-Hexene에 borane addition을 하는 반응으로 1-Hexene과 반응을 하면, 세 1-Hexene 분자가 borane에 연속적으로 addition.. Chemistry/유기화학 2020. 9. 12.

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  분석화학실험 | 미지시료의 식염정량 TIP 침전반응을 이용하여 종말점까지 적정 소비량을 구하여 정량하는 침전 법의 원리와 이를 응용하여 염화물의 정량에 많이 이용되는 Mohr법을 이해한다. 염화이온을 Mohr법으로 정량하는 방법은 100여년전에 개발되어 오늘날까지 사용되고 있다. 물론 브롬화이온, 시안화이온 등의 적정법에도 쓰이고 있지만, 대부분 염화물을 적정하는 방법으로 쓰이고 있다. 이 방법은 pH 6.5～10.5와 같이 약 알칼리성이 아니면 실험 오차가 크다는 결점이 있지만, 실험방법이 비교적 간편하여 김치, 간장 등의 식품의 식염정량에도 널리 쓰이고 있다. 뿐만 아니라 수돗물중의 염화물 이온 함유량을 구하는 데에도 많이 쓰이고 있고, 인간의 체내에서 풍부한 음이온으로서 양이온과 함께 세포 외액의 삼투작용에 기여하며 위액의 성분으로써.. Chemistry/분석화학 2020. 9. 12.