반응형 일반생물학실험 | 삼투 삼투현상 반투과성 막을 경계로 농도가 다른 두 용액이 있을 때 저농도에서 고농도로 용매가 확산에 의해 이동하는 현상으로, 에너지를 소비하지 않는다. 반투과성 막 세포막, 셀로판 막, 달걀 속껍질 등과 같이 물과 같은 용매는 투과시키지만 용질은 특성에 따라 투과시키지 않는 막으로 미세한 구멍이 뚫려 있다. 용액 속의 입자 중에서 막의 구멍보다 크기가 작은 물질은 반투과성 막을 투과할 수 있으나 막의 구멍보다 크기가 큰 물질은 반투과성 막을 투과할 수 없다. 실험 방법 실험 1. 1) 0M, 0.3M, 1M NaCl 수용액을 준비하고 각각의 용액에 직육면체로 자른 3g의 감자를 넣는다. 2) 15분, 30분, 45분이 지났을 때 감자를 꺼내 질량을 측정한다. 실험 2. 1) 양파를 정사각형모양 4개로 자른 .. Biology/일반 | 세포 생물학 2023. 11. 6. 물리화학실험 | 두 용매사이에 용질의 분배 TIP 서로 섞이지 않는 두 종류의 용매에 제3의 물질인 용질을 용해시켜 용해되는 용질의 농도를 측정하여 분배계수를 구해본다. 평형 분배 용질이 두개의 서로 섞이지 않는 용매에 각각 녹아 들어가서 평형을 이루고 두 용액에서의 용질의 농도는 불균일상 평형분배 상수로 관계되어진다. 용질이 한 용매나 혹은 두 용매 안에서 이온화, 해리 또는 회합하는 경우에는 분배는 꽤 까다롭게 될 수도 있지만, 이런 까다로운 점을 질량보존과 질량작용의 법칙으로 고려하면 역시 불균일상 분배평형의 일반적인 법칙을 그대로 따른다. 여기에서는 두 가지 불균일상 평형을 생각한다. 하나는 분배되는 분자가 두개의 용매 사이에서 같은 형으로 있는 경우, 다른 하나는 분배되는 분자가 한 용매 안에서 이합체로 회합되는 경우이다. 실험 방법 1.. Chemistry/물리화학 2023. 4. 26. 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. 응용화공기초실험 | 재결정(Recrystallization) TIP 고체 유기화합물을 적절한 용매에 완전히 녹인 후, 다시 깨끗한 결정형태로 얻어냄으로써 고체화합물을 정제하는 방법에 대해서 알아본다. 아울러 고체화합물의 녹는점 및 용해도, 용매의 극성, 여과 기술들에 대해서 익힌다. 실험 배경 재결정 과정이란 근본적으로, 결정을 녹이거나 용해시켜서 결정구조를 완전히 분열시켜서 새로운 결정을 형성하게 함으로써 불순물이 용액이나 용액 속에 남아있게 함으로서 순도를 높이는 방법이다. 재결정법에서는 거의 모든 고체가 차가운 용매에서 보다 뜨거운 용매에서 훨씬 용해도가 큰 경우가 더욱 유리하다. 온도를 올리는 상한선은 용매의 끓는점까지로 제한된다. 결정이 차가운 상태에서는 다 녹일 수 없는 용매의 양으로 뜨거운 용매에 녹이고 용액을 식히면 결정이 생겨 가라앉게 된다. 이때.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2022. 12. 29. 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. 유기화학실험 | 에테르-초산-물 3성분계 추출 TIP 1. 혼합되어 있는 두 성분의 액체를 추출용매를 사용하여 분리하는 간단한 조작을 이해한다. 2. 용액과 용매를 분리 깔대기 내에서 단순히 혼합교반시킴으로써 추출되는 현상을 관찰한다. 추출(extraction) 액체의 용매를 사용해서 고체 또는 액체 속에서 어떤 특정한 물질을 용해 분리하는 조작. 혼합물 속에서 산 알칼리에 의한 반응 또는 킬레이트 생성과 같은 화학반응에 의해서 추출하거나 용매만 이용하여 추출한다. 고체에서 추출하는 경우를 고-액 추출, 액체에서 추출하는 경우를 액-액 추출이라 하며, 고-액 추출을 침출(浸出)이라 할 때도 있다. 실험실에서는 각종 분리 정제 분석 등에 이용되고 있는데, 고체에서 추출하는 데는 속슬레 (Soxlet) 추출기, 액체에서 추출하는 데는 분액 깔때기 등을 .. Chemistry/유기화학 2022. 10. 25. 고분자기초실험 | 이온성 액체 합성 TIP Acetonitrile(용매)를 반응촉매로 이용하여, 4-Methylmorpholine과 Chlorobutane을 합성해보고 액체 혼합물의 색 변화와 생성물을 알아본다. 이온성 액체 1. 양이온과 음이온의 비 대칭성 때문에 상온에서 결정체를 이루지 못하고 액체 상태로 존재하는 물질 2. 이온성 액체의 독특한 물성들이 양이온과 음이온의 크기 및 구조에 따라 달라짐 3. 독성이 적고 비가연성이며 증기압이 거의 없는 비 휘발성인 특성이 있음 4. 극성이 커서 무기 및 유기금속 화합물을 잘 용해함 5. 증기압이 거의 없어 휘발성 유기용매 분리할 시, 대기로 용매를 배출하지 않아 친환경적임 6. 오랫동안 분해되지 않고 존재함 실험 방법 1. 실험 과정 1) 물중탕 장치를 설치하고 핫플레이트를 미리 예열해 .. Engineering/고분자공학 2022. 5. 17. 응용화공기초실험 | 폴리스티렌의 고유점도 측정 TIP 본 실험의 목적은 고분자의 고유점도를 측정하고 고분자의 분자량과 고유점도의 관계를 이해하는데 있다. 점도 유체의 점성의 정도를 나타내는 것으로, 그 단위 포아즈(P)는 유체 내에서 1m에 대하여 1m/s의 속도로 기울기가 있을 떼 그 속도 기울기 방향으로 수직인 면에서 속도의 방향에 1m에 대하여 0.1N의 힘의 크기의 응력을 일으키는 점도이다. 고분자의 기계적 성질을 평가함에 있어서 가장 일반적으로 고려되는 항목은 응력, 변형률, 그리고 영탄성률이다. 그중 응력은 단위 면적당 가해지는 힘으로 정의된다. 모든 고분자를 용매에 녹일 수는 없다. 원칙적으로 용해도는 선형 고분자에 국한되며, 가교된 고분자의 경우에 용매에 의하여 부풀어지는 현상은 있을 수 있으나 본질적으로 용해될 수 없다. 고분자 사슬.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2022. 1. 10. 물리화학실험 | 빙점 강하 TIP 온도계를 이용하여 순수 용매의 어는점과 용질이 첨가 된 후의 어는점을 측정하고, 어는점 내림을 이용하여 비휘발성 물질의 분자량을 알아낸다. 물질이 액체 용매에 녹았을 경우 어는점은 순수 용매 보다 내려간다. 이러한 현상을 “빙점강하”라하며 용질의 종류에 무관한 물성이다. 이 물성은 물질의 양에 의존하는 성질로 용매에 녹아 있는 용질의 몰수에 대해 대략 직선적인 변화를 나타낸다. 그러므로 알려진 질량의 물질을 용매에 녹여 어는점 내림을 측정함으로써 분자량을 측정할 수 있다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 시험관에 벤젠 10g을 넣는다. 2) 벤젠이 들어있는 시험관에 온도계를 넣고 온도를 측정한다. 3) 이 시험관을 얼음이 들어있는 비커에 넣고 30초마다 온도를 측정한다. 4) 위와 같은 방법으로 .. Chemistry/물리화학 2021. 6. 2. 일반화학실험 | 고체의 용해도 TIP 무게를 아는 용질을 용매에 녹여 포화되는 온도를 측정하여 물질의 용해도 값을 측정할 수 있다. 어렸을 때 따뜻한 물에 설탕을 넣고 녹인 뒤 먹는 것을 잊어버리고 나중에 보았을 때 물이 식고 설탕이 가라 앉아 있는 것을 본 적이 있다. 이번에 한 실험은 용해도 측정에 관한 것인데 용매의 농도가 높을수록 용질이 더 잘 녹는다는 것은 알고 있었지만 의도적으로 실험해 보기는 처음이다. 온도가 높을 수록 더 녹지 않으려 하는 물질이 있는 가 하면 높을수록 더 잘 녹는 물질이 있기도 한다. 이번에 한 가지 용매로만 실험하기에 온도와 용해도의 관계는 알게 되겠지만 다양한 용질로도 해보고 싶은 마음이 든다. 주어진 온도에서 어떤 물질이 용매에 최대한 녹아있는 용액을 포화용액이라고 하며, 포화용액에서 용매 100.. Chemistry/일반화학 2021. 2. 28. 일반화학실험 | 추출과 재결정 TIP 1. 혼합물로부터 어떤 한 물질을 용매로 용해시켜 분리하는 방법인 추출에 대한 원리와 개념을 이해한다. 2. 본 실험을 통해 카페인을 분리하면서 추출 방법을 익히고, 홍차에서 카페인을 추출하여 카페인의 함량을 계산한다. 1. 추출(extraction) : 혼합물(reaction mixture)로부터 용질(solute)을 액체상(liquid phase)으로 이동시켜 분리하는 방법으로, 섞이지 않는 두 액체상에 대한 용해도(solubility) 차이에 의해 분리된다. 2. 추출용매 : 혼합물을 화학분석할 때, 시험 재료의 성분 중 일부는 용매에 잘 녹고 다른 성분은 그 용매에 녹지 않는 경우, 추출 용매를 사용하여 혼합물을 추출한다. 고체혼합물이나 액체혼합물과 같은 수용액에서 어떤 특정한 물질을 용해.. Chemistry/일반화학 2020. 12. 20. 전기 화학 | 전해질 전도 전하가 이온에 의하여 운반되는 전해질 전도(electrolytic conduction)는 전해질의 이온이 자유로이 움직일 수 없으면 일어나지 않는다. 따라서 전해질 전도는 주로 용융된 염과 전해질의 수용액에서 나타난다. 더욱이 전해질 전도체를 통하여 전류가 계속 흐르기 위해서는 이온의 이동에 따르는 화학 변화가 필요하다. 이 전해질 전도의 원리는 두 불활성 전극 사이에서 용융 NaCl의 전기분해를 나타내는 [그림 1]의 전해전지로 설명할 수 있다. 전원이 왼쪽 전극에 전자를 공급하여 주므로 이 전극은 -로 하전되었다고 간주하면 전자는 오른쪽 +극에서 빠져나간다. 이렇게 이루어진 전장에서 나트륨 이온(양이온)은 -극 쪽으로 끌리고 염소 이온(음이온)은 +극 쪽으로 끌린다. 전해질 전도에서 전하는 음극 쪽으.. Chemistry/생활 속 화학 2020. 12. 5. 일반화학실험 | HPLC에 의한 아데닌과 카페인의 분리 TIP 1. 혼합물을 이룬 여러 가지 물질을 알아내고자 할때 사용하는 방법 중 하나인 크로마토그래피는 다양한 분야에서 활용되고 있는 도구이다. 2. HPLC (High Performance Liquid Chromatography)를 이용하여 아데닌, 카페인의 구조와 elution time과의 관계를 알아보고, 각각의 흡수 스펙트럼을 얻은 후 커피 한 잔에 포함된 카페인을 정량해본다. 본 실험을 통해 극성, 무극성, 분자간 상호작용의 개념을 체험적으로 학습한다. 실험 1을 통해 아데닌과 카페인의 구조와 그에 따른 극성 정도를 비교 실험 2을 통해 아데닌과 카페인이 가장 최대로 흡수하는 파장의 빛을 흡수하는 지 알아본다. 실험 3을 통해 농도비와 흡광도 비를 관련하여 커피 용액에 함유되어 있는 카페인의 양을.. Chemistry/일반화학 2020. 11. 26. 화학공학실험 | 액체 확산계수 측정 TIP 1. 용질과 용매가 조합시킨 경우 액상 내 확산계수는 온도에 따라 변화하고 기상내 확산계수와는 달리 용질의 농도에 의해 변화한다. 2. 따라서 액체 확산계수를 이용하여 액체와 액체간의 확산을 관찰하고 이에 대한 액체 확산계수를 측정하고 계산해 본다. 몰수에 따른 NaCl의 전도도(conductivity)를 이용하여 액체의 확산속도 계수를 구한다. 물리, 화학 공정은 공정과 관련된 물질의 성질에 의존한다. 공정 공학은 벌크 상태의 물질의 변형 및 분포와 연관된다. 따라서 물질을 변화시키기 위해서 공장을 설계하고 가동하기 위해서는 물질들의 물리적, 화학적 성질들을 고려해야 한다. 가장 편리한 매체는 유체이므로 대부분의 공장은 기체나 액체 상태의 물질들로 가동된다. 이 같은 상황에서 고려해야 될 유체의.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 10. 7. 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. 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. 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. 일반화학실험 | 고체의 결정화 분리 및 정제 TIP (1) 어떤 용매에 녹아 있는 혼합물중 한 물질만을 얻는 방법을 실험실이나 공장의 제조과정에서 용매에 녹는 여러가지 물질의 혼합체가 생성 되며, 녹아있는 물질을 용질이라 한다. 이런 혼합물에는 원하는 물질이 많은 비율로 들어있지만, 동시에 소량의 불순물도 있다. 이러한 혼합물의 여러 성분을 분리하는 방법들 중의 하나가 결정 결정(結晶):물체가 일정한 평면들에 둘러싸여 내부의 원자 배열이 규칙적으로 된 물체화이다. 이것은 용매가 물질을 용해시키는 능력이 각기 다른 성질을 이용해서, 부분 정제된 생성물을 녹여 다시 결정화 정제를 할 때 재결정이라 한다. (2) 고체에 함유되어 있는 미량의 불순물을 제거하기 위해서 다량의 불순물이 함유되어있을 땐 재결정 과정을 반복하여 불순물을 제거한다. 일반적으로 고.. Chemistry/일반화학 2020. 9. 8. 이전 1 2 다음 반응형