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  물리화학실험 | 액체의 굴절률 TIP 가. 실험을 통해서 abbe의 굴절계를 이용하여 액체의 굴절률을 구하는 방법을 이해할 수가 있다. 나. Abbe굴절계 를 이용하여 농도 변화에 따른 알코올의 굴절률을 측정하고, 농도와 굴절률과의 관계를 조사한다. 다. 굴절률은 일정한 온도에서 각 화합물에 따라서 고유한 값을 가지기 때문에 굴절률을 조사함으로써 화학 실험 과정에서 생성된 액체 상태의 순도 및 생성물의 종류를 구분 할 수 있기 때문에 굴절률 측정이 중요하다. 굴절률의 이론적 배경과 굴절률계의 사용법을 익혀보자. 굴절 하나의 매질 로부터 다른 매질로 진입하는 파동이 그 경계면에서 나가는 방향을 바꾸는 현상. 빛이나 소리 등 파동 일반에서 볼 수 있는 현상으로 아지랑이나 별의 반짝임 등의 자연현상을 비롯해서 일상에서는 물그릇 속의 수저가.. Chemistry/물리화학 2020. 10. 24.

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  물리화학실험 | 상평형도 결정 TIP 물, 톨루엔, 아세톤으로 이루어진 3성분 액상계의 상평형도를 정삼각형 좌표계에 나타냄으로써 3성분 액상계의 상평형 거동과 정삼각형 좌표계를 이해하도록 한다. 정삼각형 좌표계 3성분계의 자유도, F는 Gibbs의 상률에 따라 (5-p)로 나타내어지며, 단일상이면 F=4 이며 4차원 공간이 필요하지만, 압력이 일정하면 3차원으로 표시가 가능하다. 온도와 압력이 모두 일정하다면, 그 계는 F=3-p로, 2차원으로 표시될 수 있다. 3성분 계는 상이 하나이면 계의 상태를 정의하는데 4개의 변수가 필요하다. 이러한 계를 평면에 나타내는 것이 불가능하기 때문에, 보통 온도와 압력을 일정하게 하여 변수를 줄여 표시하는 것이 보통이다. 그러면 계의 변수는 F=3-p가 되어 최대변수가 2개이므로 2차원 평면에 표.. Chemistry/물리화학 2020. 10. 20.

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  물리화학실험 | 밀도 비중 굴절률 측정 밀도 액체의 밀도는 보통 ㎖당 gram으로 나타내진다. ㎖은 순수한 보통의 물의 최대 밀도인 3.98℃의 온도에서 1㎏에 해당하는 부피의 1/1000로써 정의된다. 따라서 액체의 밀도는 pycnometric method및 Archimedes의 원리에 입각한 알려진 부피를 점유하는 액체의 무게를 측정함으로써 결정된다. 비중 어떤 물질의 질량과 이와 같은 체적인 표준 물질의 질량과의 비를 비중이라 한다. 같은 장소에서 측정된 양자의 무게의 비를 비중 비중이라 한다. 같은 장소에서 측정된 양자의 무게의 비를 비중이라고 한다. 어떤 온도에 있어서의 물질의 비중(밀도)은 그 물질에 고유한 정수이다. 따라서 비중을 측정하여 순도를 확인해 볼 수 있다. 특히 용액은 비중과 농도와의 관계가 잘 조사되어 있으므로 비중을.. Chemistry/물리화학 2020. 10. 16.

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  물리화학실험 | 측정과 어림셈 1. 건전지와 휴대폰 전지의 전압, 전선과 못과 인체의 저항(습기가 적을 때와 많을 때)의 값들을 측정하고 왜 그 정도의 결과가 나오는지 설명하라. 테스터기의 종류-테스터기는 측정된 결과물을 나타내는 방식에 따라 크게 아날로그 방식과 디지털 방식의 2가지로 구분합니다. 테스트기 사용 시 유의할 점 ① 직류 전압이나 교류 전압을 측정할 때는 측정하려는 곳의 예상 측정값의 2배 이상의 레인지에서 측정해야 한다. 테스터 고장의 대부분은 레인지를 잘못 설정하고 측정함으로써 발생한다는 것을 명심해야 한다. ② 아날로그형인 경우 저항 값이 작을수록 바늘이 많이 움직이며 0Ω일 때 최대치가 되며 저항이 무한대 일 때는 바늘이 움직이지 않는다. ③ 직류를 측정할 때는 +, - 를 역으로 측정하면 안 된다．디지털인 경우.. Chemistry/물리화학 2020. 10. 11.

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  물리화학실험 | 벤젠의 어는점 내림을 이용한 분자량 측정 TIP 순수한 용매인 벤젠과 나프탈렌과 안트라센을 용해한 용액의 어는점을 측정하고 어는점 내림 현상을 이용하여 비휘발성, 비전해질 나프탈렌과 안트라센의 분자량을 계산한다. 화학에서 분자량을 측정하는 방법에는 여러 가지가있다. 대표적으로 어는점 내림에 의한 분자량 측정, 끓는점 오름에 의한 분자량 측정, 이상기체 상태 방정식에 의한 분자량 측정, Victro meyer에 의한 분자량 측정이 있다. 용액의 끓는점 오름, 어는점내림, 그리고 삼투압은 용질 때문에 나타나는 현상들로 용질의 알갱이 수에만 의존하고 그 종류에 무관하다. 용질은 비휘발성이고 따로 녹아들어가지 않는다는 가정하에 용액이 얼 때는 순수한 고체 용매만이 분리된다. 이 원리를 이용하여 순수한 벤젠의 어는점을 측정하고, 벤젠에 나프탈렌을 첨가하.. Chemistry/물리화학 2020. 10. 8.

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  물리화학실험 | 밀도 측정 TIP 물질의 질량과 부피를 정확하게 측정하여 어떤 특정 상태에서 물질의 밀도를 결정하는 법을 배운다. 어떤 물질의 부피에 대한 질량의 비를 그 물질의 밀도라고 부르는데, 일정한 온도에서 물질의 밀도는 그 물질의 고유한 값으로서 규정된다. 그러나 물리화학에서 취급하는 밀도의 원래 개념은 몰밀도(molar density)로서 일정한 부피에 해당하는 물질의 몰수(또는 분자수)로 나타내는 것이며, 우리가 보통 사용하는 밀도의 개념과는약간 차이가 있다. 어떤 특정 상태에서 물질의 밀도를 결정하기 위해서는 그 물질의 질량과 부피를 정확하게 측정하는 일이 중요하다. 특히 물질의 부피는 온도와 압력에 의해서 영향을 받기 때문에 밀도 역시 온도와 압력의 영향을 받게 된다. 따라서 밀도를 취급할 때에는 온도와 압력을 잘.. Chemistry/물리화학 2020. 10. 4.

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  물리화학실험 | 다니엘 전지의 열역학 TIP  본 실험의 목적은 Daniel 전지를 사용하는 법을 익히고, 기전력을 측정하여 산화・환원반응의 열역학적 함수값 ∆G°를 결정하는 법을 공부하는데 있다.   본 실험의 목적은 다니엘 전지를 사용하는 법을 익히고, 기전력을 측정하여 산화 환원반응의 열역학적 함수값 ∆G를 결정하는 법을 공부하는 데 있다. 다니엘 전지는 다니엘이 1836년 발명한 1차 전지로 황산 아연 용액에 넣은 아연을 양극, 황산구리 용액 속에 넣은 구리를 양극으로 하여 두 용액을 염류 용액으로 이어서 만든 전지이다. 여기서 염류 용액으로는 염다리를 사용한다. 자유에너지는 물질의 열역학적 성질을 규정하는 함수로, 어떤 화학반응이 계속 진행될 때 유효한 일을 하는 에너지이다. 다니엘 전지는 .. Chemistry/물리화학 2020. 10. 1.

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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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  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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  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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  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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  물리화학실험 | 초산에틸의 알칼리 가수분해 TIP 반응속도식은 온도와 시간의 함수로 나타나는데 이는 실험을 통한 Data의 해석을 통해 구해진다. 즉 온도를 일정하게 하고 시간의 변화에 따른 농도의 변화 Data를 통해 반응속도를 구하는 방법과 농도를 일정하게 하고 시간의 변화에 따른 온도의 변화를 통해 반응속도를 구하는 방법이 있다. 속도상수 k 초산에틸의 알칼리성 가수분해반응은 다음과 같이 표현된다. 초산이온의 이온전도도는 수산이온보다 작으므로 반응은 용액의 전도도가 감소 또는 저항의 증가를 가져온다. 이 반응 속도식은 다음과 같다. 초기 반응물의 농도가 같다면(a=b) 식(3)을 다시 쓰면 식(4)를 적분하면(t=0일 때 x=0 이므로) 또는 실험 방법 1. 실험 과정 1) 다음의 세 가지 용액을 준비한다. 1-1. 500㎖ 삼각 플라스크에.. Chemistry/물리화학 2020. 9. 9.

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  물리화학실험 | 에스테르의 알칼리 가수분해 TIP 에스테르의 알칼리 가수분해 반응의 반응 속도론 연구, 반응 속도 상수 결정해보는 실험레포트입니다 에스테르의 가수분해 수용액 중에서 에스테르의 가수분해 반응은 다음과 같이 나타낼 수 있다. 에스테르 + OH-↔ 알코올 + 음이온 식초산에틸의 가수분해의 경우에는 이 반응은 다음과 같다. 주어진 온도에서 식초산 이온의 이온전도도가 수산이온의 이온전도도 보다 작기 때문에 이 반응이 진행됨에 따라 용액의 이온 전도도가 감소 또는 용액 저항이 증가하게 된다. 반응이 진행하는 동안에 일어나는 이 저항변화를 적당한 부속품이 달린 Wheatstone 브릿지로 잴 수 있다. 실험 방법 반응물 중의 알칼리 이온 농도를 초산에틸에 비해 크게 취하면 이론에서 밝힌 식을 적용할 수 있고, 따라서 알칼리 이온 농도의 시간적.. Chemistry/물리화학 2020. 9. 5.

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  물리화학실험 | 용해열 - 열량계법 TIP 본 실험은 간단하게 만든 열량계법으로 여러 가지 염들의 용해열을 재는데 있다. 용해열 참고교재들을 공부하면 알 수 있듯이 용해열에는 적분용해열과 미분용해열의 두 종류가 있다. 적분용해열은 용질 1몰이 용매에 녹아 특정한 농도의 용액이 될 때에 흡수 또는 방출되는 열로서 정의된다. 예를 들면, 용질 1몰을 물 200몰에 녹이면 0.5몰 퍼센트의 용액이 된다. 이 때의 열변화량이 적분용해열이다. 또 용질 1몰을 물 400몰에 녹이면 0.25몰 퍼센트의 용액이 되고 이때의 열변화량도 적분용해열이다. 물론 그 값은 물 200몰에 녹였을 때 하고는 다르다. 또한 반면에 다량의 0.5몰 퍼센트 용액에 용질 1몰을 넣어 농도변화가 거의 일어나지 않도록 만들 수 있는데 이 때 일어나는 열변화량이 미분용해열이다... Chemistry/물리화학 2020. 9. 1.

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  물리화학실험 | pH미터가 달린 칼로멜 - 유리전극을 이용한 전위차 적정법 TIP 본 실험은 강한 1염기산과 강한 2염기산, 약한 1염기산, 약한 2염기산의 적정곡선에 대한 자세한 성질을 연구하기 위한 것이고 또 약산의 이온화 상수를 얻는 것이다. 적정 [滴定, titration] 정량분석(定量分析)에서 부피분석을 위해 실시하는 화학분석법. 일정한 부피의 시료용액 내에 존재하는 알고자 하는 물질의 전량을, 이것과 반응하는 데 필요한 기지농도(旣知濃度)의 시약의 부피를 측정하여 그 양으로부터 알고자 하는 물질의 양을 구하는 방법이다. 반응용액의 한쪽을 뷰렛에 취하고, 다른 한쪽을 비커에 담아 뷰렛에서 조금씩 떨어뜨려 반응의 종말점을 결정한다. 종말점을 아는 데는 여러 방법이 있으나, 가장 간단한 것은 눈으로 확인하는 방법이며, 이것을 시각적정이라고 한다. 이에는 지시약의 변색을 .. Chemistry/물리화학 2020. 8. 29.

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  물리화학실험 | 평형상수의 결정 - 물감지시약의 산 해리상수 TIP 본 실험의 목적은 분광광도계를 이용하여 용액중의 화학반응에 관한 평형상수(平衡常數)를 결정하는 것이다. 화학반응은 수용액중의 약산 및 지시약의 해리이다. 평형상수를 결정하는 방법(구하는 방법)은 여러 가지가 있을 수 있으나 정확한 농도를 모르고 가해진 양만 아는 이번 경우에는 흡광도를 이용하여 구할 수 있다. 즉 각각의 pH에 대하여 흡광도를 구하고 그것을 이용한 식과 pH를 그래프로 도시하여 평형상수 를 구하는 것이다. 분광광도법 (Spectrophotometry) 빛의 세기를 측정하는 방법의 하나. 분광측광법 또는 분광분석법이라고도 한다. 측광의 본래 뜻은 눈에 느껴지는 빛의 세기, 즉 시감측광을 가리키는 것이지만, 각종 광학장치의 개발로 열전쌍광전관․광전자증배관 등을 사용하는 광전적 측광이 .. Chemistry/물리화학 2020. 8. 24.

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  물리화학실험 | 평형의 결정 - 수용액에서 활성탄에 의한 유기산의 흡착 TIP 1. 일정한 온도에서 용질 농도의 함수로 수용액과 활성탄 표면 사이에서의 유기산의 평형 분배를 결정한다. 2. 활성탄과 흡착의 정의를 알고 흡착등온식을 이용하여 흡착평형상수와 흡착률 구해본다. 흡착 (吸着, adsorption) 기체나 액체상태의 물질이 물리적 힘이나 또는 화학적 힘에 의하여 다른 물질의 표면에 달라붙는 현상. 즉, 2개의 상(相)이 접할 때, 그 상을 구성하고 있는 성분물질이 경계면에 농축되는 현상이다. 대표적인 예로는 오래전부터 쓰인 숯이 있는데, 간장에 넣어 불순물을 제거해 주는 역할을 한다. 용질이 두 상의 경계면을 지나 1개의 상으로부터 다른 상으로 이동하는 흡수(吸收)와는 구별되어 , 두 상의 경계면에서 그 상을 구성하고 있는 성분물질이 농축되는 현상을 말한다. 표면 또.. Chemistry/물리화학 2020. 8. 20.

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  물리화학실험 | 기체 분자량 측정 - 극한 밀도(Regnault)법 TIP 본 실험의 목적은 기체의 밀도를 압력 함수로 측정하여 압력이 0에 접근할 때의 기체의 분자량을 계산하는데 있다. 이상 기체, 완전 기체(ideal gas, perfect gas) 이상 기체의 식에 따르는 가상적 기체이다. 즉 보일-게이 뤼삭의 법칙, 줄-톰슨의 법칙, 르뇨의 법칙에 완전히 따르는 기체이다. 일찍이 영구기체라고 불리었던 기체는 비교적 이상 기체에 가깝다. 통계 역학적 입장에서 보면 이상기체라는 것은 분자의 부피 및 분자간의 상호 작용을 무시할 수 있는 기체에 상당한다. 이상 기체를 완전 기체라고 하는 데 대해 이상 기체의 식에 따르지 않는 기체를 불완전 기체라고 한다. 실제로 우리가 관측하는 기체(실재 기체)는 불완전 기체이지만 모든 실재 기체는 고온 및 저압이 되면 될 수 있는 한.. Chemistry/물리화학 2020. 8. 14.