목차
I. Abstract
II. Introduction
1. 극성과 비극성
2. 크로마토그래피
3. 약산의 적정
III. Methods and Materials
1. 실험기구 및 시약
2. 실험 과정
IV. Data and Results
1. 실험1 결과
2. 실험2 결과
3. 실험3 결과
V. Discussion & Homework
1. 극성의 차이가 크지 않은 물질을 분리할 때 사용하는 크로마토그래피의 종류 및 핵심 원리에 대해 설명하라.
2. 크로마토그래피로 광학이성질체를 분리하기 위해서 사용하는 방법에 대해 간략히 설명하라.
3. 이번 실험에서 사용한 적정 용액인 NaOH 수용액 대신 NH3 수용액으로 바꾼 후, 동일한 과정으로 실험을 한다면 결과값에 어떻게 영향을 미칠 것인가? 만약 비슷한 분석 결과를 얻기 위해서, 실험 과정을 어떻게 바꿔야 할지 제안하라. (단, KHP 및 약산의 종류는 고정한다.)
4. 산 혼합 용액 1.0mL에 들어 있는 전체 산의 몰수를 계산하라. 바탕값을 빼주어야 한다.
5-1. 적정결과를 그래프로 나타내라.
5-2. 첫 번째 피크는 뾰족한데 두 번째 피크는 왜 폭이 넓은지 생각해보라.
5-3. 두 번째 피크를 뾰족하게 만들려면 실험 과정을 어떻게 바꾸어야 할지 생각해보라.
5-4. 각 피크에 들어 있는 산의 몰수를 계산하고, 그 합을 실험 2에서 구한 전체 산의 몰수를 비교하라. 바탕값을 빼주어야 한다.
5-5. 먼저 나온 산이 아세트산인지 살리실산인지 생각해보라.
VI. Reference
본문내용
I. Abstract
본 보고서에서는 대표적인 약한 유기산인 아세트산과 살리실산의 혼합 용액을 C-18 카트리지를 이용해 분리하여 크로마토그래피의 원리와 극성 차이에 따른 소수성 상호작용이 크로마토그래피 분리 방법에서 갖는 기능을 알아본다. 또한 이를 KHP 용액으로 표준화한 NaOH 용액으로 적정하는 과정을 통해 표준 물질과 표준화, 약산의 적정에 대한 지식을 실험적으로 학습한다.
II. Introduction
1. 극성과 비극성
(1) 극성과 비극성, 친수성과 소수성
분자의 극성 여부는 전기음성도 차이로 분자가 갖는 쌍극자 모멘트의 여부에 따라 달라진다. 극성 분자(polar molecule)는 쌍극자 모멘트가 0이 아닌 분자이고, 비극성 분자(nonpolar molecule)은 쌍극자 모멘트가 없는 분자이다. 이는 친수성, 소수성 개념과 유사한데, 친수성(hydrophilicity)이란 물과 친한 성질, 즉 물 분자와 쉽게 섞이는 것을 의미하고 반대로 소수성(hydrophobicity)은 물과의 친화도가 떨어져 잘 화합되지 않는 성질을 말한다. 물 분자는 그 구조가 꺾인 형으로 극성이 크기 때문에, 주로 극성 분자들이 친수성을 띠어 물은 이온 결합 화합물 등의 극성 분자들에 대한 좋은 용매가 된다.
(2) 용해도
용질이 용매에 용해될 때 그 용해되는 정도, 즉 용해도에는 일정한 규칙이 있다. ‘유사한 것끼리의 용해(like dissolve like)’규칙은, 극성 분자는 극성 용매에, 비극성 분자는 비극성 용매에 보다 잘 녹는다는 것을 의미한다. 용해가 일어나려면 용질-용질 인력보다 용질-용매 인력이 더 커져서 용질이 용매와 상호작용을 해야 하므로, 용질 내의 주 응집력과 유사한 응집력을 가질 수 있는 용매가 첨가되었을 때 이러한 변화가 나타나기 더 쉽다. 따라서 이온성 및 극성 화합물에는 물을, 탄화수소 등의 비극성 물질에는 헥세인이나 테트라클로로에텐 등의 용매를 사용하는 것이 가장 좋다.
참고 자료
Atkins, Jones, and Laverman. 『화학의 원리 5판』, 김관 외, 자유아카데미, 2012.
Harris, Daniel C. 『분석화학 9판』, 강용철 외, 자유아카데미, 2017.
김희준, 『일반화학실험』, 자유아카데미, 2010.
「Acetic acid」, 『PubChem』, 2020.10.03., https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/176, 2020.10.11.
「Salicylic acid」, 『PubChem』, 2020.10.03., https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/338#section=Chemical-and-Physical-Properties, 2020.10.11.
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