[일반화학실험 A+ 1등 레포트] 실험 16. 어는점 내림에 의한 분자량 결정 실험 예비보고서

소개글

[일반화학실험 A+ 1등 레포트] 실험 16. 어는점 내림에 의한 분자량 결정 실험 예비보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

- 실험목표


1. 총괄성질의 하나인 어는점 내림을 이용하여 물질의 분자량을 결정한다.
2. 실험을 진행할 때 용질로 사용되는 물질은 분자성이므로인 점을 기반으로 알고 있는
용매의 몰랄 어는점내림 상수 를 활용하여 미지시료(용질)가 용해되어 있는 용액의 어는점
내림 를 측정하여 식 (1b)에 의하여 용액의 몰랄농도를 결정하고, 이로부터 용액에
용해되어 있는 용질의 분자량을 결정한다.


- 이론

(1) 비휘발성 (nonvolatile)
(2) 용질 (solute)
(3) 용매 (solvent)
(4) 용해 (dissolution)
(5) 끓는점 (boiling point)
(6) 어는점 (melting point)
(7) 끓는점 오름 (boiling point elevation) / 몰랄 끓는점 오름 상수 (molal boiling point elevation constant)
(8) 어는점 내림 (freezing point depression) / 몰랄 어는점 내림 상수(molal freezing point depression constant)
(9) 총괄성질 (colligative properties)
(10) 몰농도 (Molarity)
(11) 몰랄농도 (molality)
(12) van’t Hoff 인자
(13) 실험 방법 원리 및 결과 예측

Part Ⅰ,Ⅱ - 순수한 lauric acid과 혼합용액의 어는점
Part Ⅲ - 미지시료의 분자량 결정
Part Ⅳ - 비누 제조


- 실험 전 예비보고서

1. 다음의 시약들의 물리, 화학적 성질과 안전 관련 사항을 조사하시오.

2. 총괄성질(colligative properties)이란 무엇인가? 총괄성질에 속하는 성질들에는 어떠한
것들이 있는가?

3. 822 g의 물에 84.6 g의 암모니아()를 용해하여 유리세정제 용액 0.945L를 제조하였다.
이 용액에서 암모니아의 몰농도(molarity)와 몰랄농도(molality)를 구하라.

4. 몰랄농도가 몰농도에 비하여 유리한 점은 무엇인가?


- 기구 및 시약


(1) 기구 설명

(2) 시약 설명


- 실험 방법

본문내용

도 한다.
액체의 양이 눈금을 넘지 않도록 한다.
차갑거나 뜨거운 액체를 다룰 시에는 장갑을 끼고 비커를 사용한다.
폭발성 물질을 옮기는 경우에는 유리 막대를 따라 흐르도록 한다.
가열 시에는 불꽃이 직접적으로 비커에 닿지 않도록 한다.
실험 후 세척제로 세척한 후 완전히 말린 후 재사용 한다.
물 중탕
(water bath)
고체 시료를 녹이기 위해 물중탕을 사용한다.
비커나 수조에 얼음을 담는다.
속도를 촉진하고자 하는 물질이 담긴 시험관을 물 중탕에서 중탕시킨다.
시험관
용액의 색 변화를 관찰하거나 가열 시 사용한다.
1. 3개의 손가락으로 시험관 위쪽을 잡아 쥔다.
2. 시험관 집게 사용 시, 시험관 위쪽에서 1/4쯤 되
는 곳을 집도록 한다.
3. 용액을 넣어 가열할 시, 시험관에 넣는 액체의
양은 1/5 정도로 하고 원을 그리듯이 회전시키면
서 가열한다.
4. 시험관 주둥이는 사람이 없는 방향을 향하게 한
다음 가열한다.
5. 시험관 세척 시, 솔 자루를 시험관과 동일한 길
이가 되는 곳을 잡고, 시험관을 잡은 집게 손가
락으로 시험관 바닥을 받치면서 씻는다.
시험관집게
시험관 속 시료 가열 시, 손으로 시험관을 잡으면 위험하므로 시험관 집게를 활용한다.
1. 시험관의 위쪽에서 1/4쯤 되는 곳을 집는다.
2. 시험관 가열 시, 안전을 위해 목장갑을 착용한다.
저울
무게를 측정하기 위해 사용한다.
1. 저울의 전원을 켠 후, 기기의 안정화를 위해
약 30분 간 예열을 한다.
2. 저울 수평이 맞는지 확인하고 영점이 0.000g
이 될 때 까지 기다린다.
3. 측정하고자 하는 시료의 무게를 측정한다.
(2) 시약 설명
명칭
분자식
구조
분자량
(g/mol)
밀도
()
끓는점
(℃)
녹는점
(℃)
특징
(색,
상태등)
위험성 및 주의사항
lauric acid
200.32
0.88
43.2
44
무채색, 흰색, 고체, 독특한 냄새
알킬화 수지로 주로 화장품, 습윤제, 살충제, 세제, 비누, 식품 첨가제에 첨가 됨
benzoic acid
122.12
1.27
250
122.3
흰색, 고체, 매우 약한 좋은 냄새
기침, 목 염증을 유발할 가능성 존재. 삼키거나 흡입할 경우 유해하며 눈에 심한 자극을 일으킴
potassium hydroxide
KOH
56.11
2.12
1324
380
흰색, 고체, 무취
금속 부식 가능성이 존재하며 삼키면 해로움. 피부에 극심한 화상과 눈에 손상을 일으킬 위험성이 존재함
실험 방법
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Part Ⅰ : 순수한 lauric acid의 어는점
1. 250 mL 비커에 물을 반쯤 넣고 가열판에서 80 ~ 85 ℃로 가열하여 물중탕을 준비한다.
2. ~1 g의 lauric acid의 무게를 정확히 재어 시험관에 넣는다.
3. 시험관에 온도 센서를 꽂고 물중탕 비커에 넣는다.
4. 약 80 ℃의 물중탕에서 시험관에 들어 있는 고체 lauric acid를 모두 녹인다. 이때 시험관
벽면이나 온도 센서에 고체 lauric acid가 남아있지 않도록 주의한다.
5. 컴퓨터에서 ‘LoggerPro’ 프로그램을 시작하고, 10 분 동안 5 초의 간격으로 온도 측정을 할
수 있도록 준비한다.
6. 고체가 모두 녹은 후 시험관을 물중탕에서 꺼내어 재빠르게 스탠드에 고정시키고, 컴퓨터
화면에서 ‘수집’을 클릭하여 온도 데이터 수집을 시작한다.
7. 데이터 수집 동안 온도 센서를 이용하여 lauric acid를 계속 저어준다.
8. 온도 변화가 거의 일정해지면 ‘중지’ 버튼을 클릭하여 데이터 수집을 중단하고, 수집한
데이터를 파일로 저장한다.
Part Ⅱ : lauric acid 혼합용액의 어는점
1. 앞의 시험관에 온도 센서를 꽂은 채로 ~0.1 g의 benzoic acid의 무게를 정확히 재어
넣는다. <-- 혼합용액 (1)
2. 약 80 ℃의 물중탕에서 시험관에 들어 있는 고체(lauric acid + benzoic acid)를 모두
녹인다. 이때 시험관 벽면이나 온도 센서에 고체가 남아있지 않도록 주의하고, 온도 센서로
혼합용액이 잘 섞이도록 계속 저어준다.
3. ‘LoggerPro’ 프로그램에서 이전 데이터를 모두 지우고 새로이 10 분 동안 5 초의 간격으로
온도 측정을 할 수 있도록 준비한다.
4. 고체가 모두 녹은 후 시험관을 물중탕에서 꺼내어 재빠르게 스탠드에 고정시키고, 컴퓨터
화면에서 ‘수집’ 버튼을 클릭하여 온도 데이터 수집을 시작한다.
5. 데이터 수집 동안 온도 센서를 이용하여 혼합용액을 계속 저어준다.
6. 온도 변화가 거의 일정해지면 ‘중지’ 버튼을 클릭하여 데이터 수집을 중단하고, 수집한
데이터를 파일로 저장한다.
7. 계속하여 같은 시험관에 한 번 더 ~0.1 g의 benzoic acid의 무게를 정확히 재어 넣는다.
<-- 혼합용액 (2)
8. 앞의 2 ~ 6의 과정을 반복하여 lauric acid 혼합용액(2)의 온도 데이터를 수집, 저장한다.
Part Ⅲ : 미지시료의 분자량 결정
1. 새 시험관에 lauric acid ~1 g과 미지시료(A 또는 B 중 하나만 선택) ~0.1 g의 무게를
정확히 재어 넣는다. <-- 혼합용액 (3)
2. 시험관에 온도 센서를 꽂고 물중탕 비커에 넣는다.
3. Part II의 2 ~ 6의 과정을 반복하여 lauric acid 혼합용액(3)의 온도 데이터를 수집, 저장한다.
4. 계속하여 같은 시험관에 한번 더 ~0.1 g의 미지시료의 무게를 정확히 재어 넣는다.
<-- 혼합용액 (4)
5. 같은 방법으로 lauric acid 혼합용액(4)의 온도 데이터를 수집, 저장한다.
Part Ⅳ : 비누 제조
1. 앞의 시험관들을 물중탕에 넣고 고체를 모두 녹인다.
2. 시험관에서 온도 센서를 꺼내어 따뜻한 물로 깨끗이 씻어낸다.
3. 시험관을 물중탕에서 꺼내어 0.5 M KOH 용액 1 mL와 증류수 2 mL을 가한다.
4. 이때 고체가 생기면, 다시 물중탕에서 고체를 모두 녹이고 세척솔로 세척한다.
5. 시험관 안에 고체가 남아있으면 KOH 용액 몇 방울을 가하고, 물중탕에서 약하게 가열한 후
세척한다.

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