반응형 일반화학실험 | 화학양론 TIP 화학반응에서 반응물과 생성물의 질량으로부터 화학반응식의 계수(몰비)를 구한다. 화학 반응 화학반응은 질량에너지 보존의 법칙에 따라 일어난다. 다시 말해서 화학반응에 관여하는 반응물에 있는 각 원소의 원자수는 생성물에 있는 같은 원소의 수와 같아야 한다. 화학자들은 많은 양의 원자와 분자, 즉, g, ㎏, 그리고 M(몰농도) 등의 단위로 원자와 분자를 다루고 있다. 여기서 몰의 개념은 다음과 같다. 1. 6.02×1023개의 탄소원자(원자량 12.0)는 실제로 12g의 탄소-12이다. 이것은 아보가드로 수라고 알려져있다. 2. 아보가드로 수 =6.02×1023, 단위(원자, 이온, 분자, 화학식 단위) = 1몰 3. 어떤 원소의 6.02×1023개 원자의 질량을 그램으로 나타낸 것을 그 원소의 g .. Chemistry/일반화학 2021. 5. 31. 일반화학실험 | 재결정과 거르기 TIP 1. 산-염기 성질을 이용하여 용해도가 비슷한 두 물질을 분리하고 정제한다. 2. 화합물의 용해도 차이를 이용해서 온도를 변화시킴에 따라 결정을 분리한다. 혼합물의 분리 자연에서 분리되거나 실험에서 합성된 물질에는 대부분의 경우에 원하지 않은 불순물이 함께 포함되어 있다. 이런 혼합물에서 원하는 물질을 순수한 상태로 분리시키는 것은 화학 실험에서 아주 중요한 과정이다. 이 실험에서는 아세트아닐라이드와 벤조산의 혼합물을 분리해서 재결정 방법으로 정제한다. 두 화합물은 모두 물에 조금씩 녹지만, 벤조산은 염기성 용액에서 해리도기 때문에 용해도가 커진다. 따라서 먼저 염기성 수용액에서 아세트아닐라이드를 침전으로 분리한 다음에 용액을 산성으로 변화시켜서 벤조산의 침전을 얻는다. 실험 방법 실험 A : 아.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 30. 일반화학실험 | 어는점 내림과 분자량 TIP 어는점 내림을 이용하여 분자량을 결정하고 용액의 총괄성과 라울의 법칙을 이해한다. 순수한 액체나 용액의 정상 끓는점은 증기압이 1기압에 도달하는 온도이다. 용액에 녹아있는 용질은 용액의 증기압을 내리기 때문에 용액을 끊이기 위해서 보다 순수한 용매일 대 보다 높은 온도가 필요하다. 이를 끓는점 오름이라 한다. 또한, 용액의 어는점이 순수한 물의어는점에 비하여 낮다. 비휘발성 용질의 농도가 증가할수록 고체 증기압 감소한다. 이런 용액의 증기압이 1기압이 되기 위해서는 순수한 고체의 어는점보다 더 낮아지게 된다. 어는점 내림의 크기는 용질의 농도에 비례한다. 순수 용매는 정상 어는점에서 규칙적인 구조를 갖는데, 용질이 존재하면 본래의 순수한 용매보다 더 무질서하게 되므로 이를 좀 더 정돈된 형태로 바.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 28. 일반화학실험 | 화학 반응 속도(Ⅱ) - 온도의 영향 TIP 화학반응속도(I)의 실험으로부터 구한 속도법칙을 이용하여 온도에 따른 화학반응속도의 변화를 관찰함으로써 아레니우스식으로 부터 활성화 에너지를 구한다. 요오드화이온과 과산화아황산염과의 반응은 실온에서 비교적 느리게 진행하며 이번 실험에서는 이 반응계를 대상으로 반응속도에 영향을 미치는 농도 온도 및 촉매의 영향중 온도의 영향을 조사해 본다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 피펫으로 0.2M KI 10㎖를 50㎖ 삼각 플라스크에 취한다. (플라스크 1) 2) 피펫으로 0.1M (NH4)2S2O8 10㎖를 50㎖ 삼각 플라스크에 취한다. (플라스크 2) 3) 피펫으로 0.02M Na2S2O3 10㎖를 250㎖ 삼각 플라스크에 넣고 녹말용액을 3～4 방울을 가한다. 4) 여기에 온도계를 넣고 초시계를 준.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 27. 일반화학실험 | 화학 반응 속도(I) - 농도의 영향 TIP 1. 반응 속도식과 반응 속도 상수를 이해하고 화하가 반응 속도와 반응물의 순간 농도간의 관계를 정립한다. 2. 화학 반응의 속도식을 나타내는데 필요한 반응 차수와 속도 상수를 실험적으로 결정한다. 반응속도 화학반응의 진행방향과 진행정도를 열역학적으로 예측할 수 있지만 화하가 반응이 어떠한 과정으로 일어나고 얼마나 빨리 일어날 것인지는 알 수 없다. 그러므로 열역학적으로 생성물이 만들어 질 수 있다고 하더라도 그 반응의 속도가 매우 느릴 경우에는 전혀 쓸모가 없을 것이다. 반응의 유용성을 생각한다면 반응은 적당한 속도로 진행되어야 한다. 비료의 원료로 사용하는 암모니아를 만들기 위해 상온에서 질소와 수소를 혼합하고 반응이 될 때까지 막연히 기다릴 수는 없다. 그러므로 반응의 화학양론과 열역학적인 .. Chemistry/일반화학 2021. 5. 26. 일반화학실험 | 질량측정과 액체 옮기기 TIP 저울 사용법, 액체를 옮기는데 사용하는 기구의 사용법을 익히고, 실험 데이터의 처리 및 불확실도 측정 방법 등을 배운다. 화학 실험은 도구를 이용하는 물리적 양의 측정이다. 화학 실험에서 가장 기본이 되는 물리적 양은 질량과 부피이다. 화학에서는 종종 질량 (물질의 고유한 양)과 무게 (이 물질에 작용하는 중력의 측정치)를 상호 교환적으로 사용한다. 무게는 저울을 사용해서 측정한다. 저울은 수천 킬로그램의 거대한 화물자동차의 무게를 측정하는 것에서부터 ㎍ (10-6 g, microgram)이나 ng (10-9 g, nanogram) 정도의 다양한 형태가 있다. 일반적으로 화학 실험에서는 측정 용량이 수백 그램이고 측정의 정밀도가 10 ㎎ (0.01 g)에서 0.1 ㎎ (0.0001g)인 저울을 사.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 25. 일반화학실험 | pH 측정 및 이온화상수 결정 TIP 1. 강산과 약산의 적정곡선을 살펴보고, 약산의 이온화상수(해리평형상수)를 구해본다. 2. pH 미터의 조작법을 익힌다. pH 미터 pH는 수소이온농도를 표시하는 것이기 때문에 용액중의 수소이온을 갖는 전기량을 측정하면 정확히 알 수 있다. 일반적으로 한 개의 표준전극(염화제일수은 전극이 많이 사용되고 있음)과 측정전극(유리, 수소, 안치모느 킨히드론 등의 전극)과의 사이에서 생기는 전위차를 전위차로서 읽도록 한 원리로 되어있고 유리전극을 사용하는 것이 대부분이다. pH 미터의 장점은 다음과 같다. 첫째로 측정범위가 넓고 산화와 환원제는 물론 모두 pH 미터를 측정 할 수 있고, 반유동성인 액체나 가스를 함유한 경우와 적은 시료액에서도 사용이 가능하다. 둘째는 전위차가 매우 빠르게 평형에 도달하기.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 23. 일반화학실험 | 온도계 보정 TIP 1. 대부분의 화학실험 과정에서 온도는 실험결과에 결정적인 영향을 미친다. 우리가 실험실에서 사용하는 온도계는 수은을 유리모세 관에 넣어 수은이 차지하는 모세관의 높이로 온도를 일게한 것 이다. 온도계는 제작될 때부터 혹은 사용할 때마다 유리모세관의 수축과 팽창에 의한 체적변화 때문에 부정확한 경우가 많다. 2. 온도계는 그 값이 유체의 팽창특성에 따라 다르고, 표준대기압이 아닌 경우에도 다르기 때문에 정확한 읽음을 위해 온도계를 사용하기 전에 보정을 해주는 것이다. 3. 온도의 개념과 온도계의 보정을 통한 시료의 정확한 끓는점을 측정하는 방법을 이해한다. 4. 실험실에서 사용하는 온도계는 유체의 팽창 특성에 따라 다르고, 표준대기압이 아닌 경우에도 다르기 때문에 정확한 온도의 측정을 위해서 온도.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 22. 일반화학실험 | 은거울 반응 - 산화환원반응 TIP 1. 은거울 반응을 통해 알데히드의 환원 반응을 확인할 수 있다. 2. 포르밀기의 환원성을 은거울 반응을 통하여 확인할 수 있다. 3. 화학반응에서의 항상 일어나는 산화, 환원을 이용하여 바이엘병에 은으로된 거울을 만들어보자. 은거울 반응식 RCHO + 2[Ag(NH3)2]OH → RCOOH + 4NH3 + H2O + 2Ag↓ 알데히드 암모니아성 질산은용액 카르복시산 은(석출) 은 이온이 당분자(글리코스)의 알데히드 부분을 산화시키면서 금속 은으로 석출된다. ① 질산은과 암모니아 수용액의 반응 AgNO3 + 3NH3 + H2O → [Ag(NH3)2]OH + NH4NO3 + 2H2O ② 생성된 암모니아성 질산은과 환원당의 반응 CH3CHO + 2[Ag(NH3)2] + 2OH- → CH3COOH + .. Chemistry/일반화학 2021. 5. 21. 일반화학실험 | 은거울 반응 TIP 1. 화학반응을 통해서 은을 도금함으로써 산화․환원의 성질을 알 수 있다. 2. 알데히드의 반응성을 알아본다. 실험하는 과정과 그 결과로만 알 수 있는 것이 아니라, 실험을 준비하고 그 이론 적인 배경에서도 알 수 있는 것임에 주의한다. 은거울반응 환원성 유기화합물을 검출하는 반응의 하나. 내면을 깨끗하게 한 유리 용기 속에 시료용액을 넣고 질산은암모니아용액을 가하여 가열하면 은이온이 환원되어 유리 용기가 은도금(銀鍍金)된다. 폼알데하이드·글루코스·타타르산염 등은 환원성 유기화합물의 전형적인 것으로 이 반응으로 검출할 수 있다. 또 보온병이나 거울의 제조는 이 반응에 기초를 두고 있고, 그때의 환원성 물질로서는 수크로스가 사용된다. 이 반응을 사용하는 검출법을 은거울시험이라고 한다. 알데히드의 환.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 20. 일반화학실험 | 희석열 측정하기 TIP 어떤 물질의 농도를, 다른 물질을 가함으로써 낮게 하는 것을 ‘희석’ 이라고 하는데 이때 열이 발생하게 되는데 이를 희석열이라고 한다. 희석열은 희석하는 용매의 양에 따라 다르게 나타난다. 본 실험에서는 3M, 4M, 5M, 10M(몰농도)의 KOH용액을 직접 준비해서 각각의 경우에 용매(증류수)를 넣어주어 1M(몰농도)이 되게 만든다. 이후 각각 희석열이 발생하게 될텐데, 이를 비교 측정해 본다. 어떤 물질의 용액의 농도를, 다른 물질, 여기서는 용매(증류수)를 가함으로써 농도를 묽게 한다면 이 과정 속에서 열이 발생한다. 이 과정을 희석한다고 말하며, 이 때 발생하는 열을 희석열이라고 한다. 희석열은 희석하는 용매의 양에 따라 다르게 나타난다. 처음 용액의 열량이 감소함을 보이는데 이는 열을 .. Chemistry/일반화학 2021. 5. 19. 일반화학실험 | 음이온 분석 TIP 1. 용액 중에 녹아있는 음이온의 점적 분석으로 특성을 확인한다. 2. CO32-, SO42-, I-의 음이온의 화학적 특성을 이해하고, 미지 시료의 음이온 분석에 응용하여 본다. 용액 속에 녹아있는 음이온을 확인할 때에는 음이온마다 독특한 확인 방법을 사용하는 것이 일반적이다. 본 실험에서는 CO32-, SO42-, I-의 음이온들을 점적 분석(spot analysis)을 통해서 확인한다. 이 분석 방법에서는 소량의 시료 용액에 적당한 시약을 떨어뜨려서 시료에 포함된 음이온과 독특한 반응을 일으키게 함으로써 음이온을 확인한다. 이때 시료에 여러 가지 성분이 포함되어 있는 경우에는 한 성분이 다른 성분의 검출을 방해할 수 있기 때문에 조심해야 한다. 이런 경우에는 점적 분석을 하기 전에 이들 성분.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 17. 일반화학실험 | 유리세공과 초자기구 만들기 TIP 유리관을 자르고 구부리고 가늘게 뽑아 원하는 모양으로 만들며 화학 실험에 쓰이는 간단한 장치들을 스스로 만들어서 사용한다. 유리는 완전한 결정형 고체가 아니며 녹는점이 명확하지 않고 유리를 가열하면 점점 물렁물렁해지면서 다루기 쉽다는 특징이 있다. 떄문에 우리는 유리를 원하는 모양으로 성형하거나 구부려 우리가 필요로 하는 기구를 만들 수 있게 된다. 그 중 현재 사용되는 유리는 소다(Na2CO3), 석회석(CaCO3), 실리카(SiO2)의 혼합물을 가열하여 만들어졌기 떄문에 300～400℃ 사이에서 쉽게 물렁물렁 해지면서 다루기 쉽게 된다. 그렇기 때문에 우리는 유리를 원하는 모양으로 성형하거나 구부릴 수 있어 우리가 필요로 하는 유리기구를 만들 수 있다. 실험 방법 1. 가스버너 버너는 보통 연.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 16. 일반화학실험 | 에탄올과 부탄가스의 몰 질량 측정 TIP 1. 아보가드로의 법칙에 의하면 일정한 온도와 압력에서 같은 부피의 기체에는 기체의 종류와 무관하게 같은 수의 분자가 들어 있다고 한다. 이러한 아보가드로의 법칙과 이상기체의 상태방정식(PV=nRT)을 실제로 활용하여 에탄올과 부탄의 몰 질량을 알아 본다. 2. 기체 상태에서의 몰 부피를 이용하여 휘발성 화합물인 에탄올과 부탄가스의 몰 질량을 결정한다. 원자나 분자는 매우 작은 입자이기 때문에 질량을 직접 측정하는 것은 매우 어렵다. 그래서 원자나 분자의 질량을 나타내기 위해서 1몰에 해당하는 분자의 질량을 탄소원자 1몰의 질량과 비교하여 결정한다. 분자의 몰 질량을 측정하는 방법은 여러 가지가 있다. 그 중에서도 가장 간단하게 몰 질량을 측정하는 방법은 기체의 상태 방정식을 이용하는 것이다. 대.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 15. 일반화학실험 | 불꽃 반응 TIP 1. 불꽃반응 실험을 통해 원소들의 불꽃색을 확인하여 물질들을 분류할 수 있다. 2. 불꽃 시험을 통해 금속 이온들의 종류를 확인하고 금속 이온들의 원자 스펙트럼을 이해한다. 3. 연소에 의한 이온물질이 방출하는 불꽃 반응 색을 관찰하고, 이에 대한 이론을 알아보자. 금속원소 또는 그 원소를 포함한 물질(이온결합 화합물)은 불꽃 속에 넣었을 때 나타나는 불꽃색이 다르다. 이유는 금속 원소의 원자가 가열 전에는 전자가 가장 에너지가 낮은 상태로 배치되어 있는 바닥상태를 유지한다. 여기에 가열을 하면 전자가 에너지를 흡수해 더 바깥 전자껍질로 이동을 한 들뜬상태가 되어 불안정해진다. 들뜬상태에서는 다시 안정한 바닥상태로 돌아가려하며, 이 때 가시광선영역의 파장을 가진 에너지를 방출하여 각 원소마다 고.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 13. 일반화학실험 | 엔탈피 변화(△H) 측정 TIP 1. 열량계를 이용하여 반응열 측정법을 알아본다. 2. 산․염기의 중화 반응을 통해서 엔탈피가 상태함수임을 확인한다. 3. 위 실험을 통해서 #Hess의 법칙이 성립함을 확인한다. 에너지(energy) 1) 일을 하거나 열을 발생시킬 수 있는 능력 2) 위치 에너지(potential energy) : 위치 또는 조성의 변화에 따른 에너지 열(heat) 1) 두 물체 사이의 온도 차이에 의한 에너지 전달을 나타내는 경로함수 2) 열에 의해 이동되는 에너지의 양을 나타내는 단위 : J, ㎈ 일(work) 1) 물체에 가해진 외부의 힘과 이 힘이 작용한 거리의 곱 2) 일정한 거리에 걸쳐 작용한 힘을 나타내는 경로함수 (단위 : J) 3) 압력-부피일 : 외부 압력에 의해 계의 기체가 압축되거나 외부 .. Chemistry/일반화학 2021. 5. 12. 일반화학실험 | 고체 시료중의 수분 함량 결정 TIP 상온에서 안정한 염화바륨이수화물을 가열하여 무게의 감소량으로부터 결정수의 함량을 구하고, 이론적인 함량과 비교해 본다 고체 시료에 포함되어 있는 수분은 주로 결정수 또는 부착수로서 존재한다. 가 분자나 결정체의 구성 성분으로서 포함되어 있는 경우에는 결정수이고, 결정 구조와는 관계없이 시료에 흡착되어 있거나 표면에 붙어 있는 수분은 부착수이다. 고체 결정에 포함되어 있는 결정수를 적당한 온도로 가열하면 증발한다. 이떄 결정수인 수분만 증발하고 시료중의 다른 성부은 아무런 무게 변화를 받지 않는다면, 시료를 가열하여 수분을 정량할 수 있다. 이러한 방법을 수분의 간접 측정법이라고 한다. 유기물 등과 같이 비교적 낮은 오도에서 열분해되는 시료는 감압 장치 속에서 낮은 온도로 가열하거나, 또는 진한 황.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 10. 일반화학실험 | 수화물 결정의 성질과 수분 함량 TIP 수화물 결정의 성질을 알아내고 수분함량을 측정한다 많은 이온 화합물들은 수용액으로부터 침전을 형성하게 되면 고체의 이온 결정에 물 분자가 결합하게 된다. 이온성 수화물 또는 수화된 화합물이라 불리는 이와 같은 화합물은 결정격자 안에 물 분자를 포함하게 된다. 수화물 이온화합물이 수용액으로부터 침전을 형성하게 되면 고체의 이온결정에 물분자가 결합하게 되는데, 이렇게 물분자와 결합하는 과정을 수화라고 하고 결정 내에 물분자를 포함한 화합물을 수화된 화합물(수화물)이라 한다. 실험 방법 1. 수화물 결정의 성질 1) CuSO4·5H2O, CoCl2·6H2O, Ni(NO3)2·6H2O를 1.0g 정도씩을 화학저울로 정확히 측정하고 미리 무게를 단 시험관 3개에 각각 넣는다. 2) 시료가 들어 있는 각각의.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 9. 이전 1 ··· 9 10 11 12 13 14 15 ··· 22 다음 반응형
