[자연과학]화학실험보고서 - 알코올의 정량 분석

`알코올의 정량 분석`

1. 실험 날짜 :

2. 실험 목적 : 크로뮴산(CrO3)이 알코올에 의하여 청록색의 불투명한 크로뮴 (3)으로 환원되는 반응을 이용해서 알코올의 농도를 알아낸다.

3. 시약 및 기구 : 시약-1M CrO3(Chromium trioxide), 미지시료, 백포도주,

증류수, 2%, 6%, 10%, 14%, 18% 에탄올 용액
기구-삼각플라스크 6개, 피펫, 눈금실린더, 분광기, 1M
크로뮴산 수용액, UV cell

4. 실험결과

에탄올 수용액 농도흡광도2%0.0306%0.07xxx%0.07714%0.10xxx%0.130미지시료 7.496%0.067포도주 16.713%0.120

5. 실험 이론

5-1. Beer-Lambert law
분광기를 통해 읽고 와L은 같으니 농도 변화에 따른 것을 살펴보고 그래프를 그린다. 그래프를 그릴때에는 최소 자승법을 사용한다.
5-2. 600nm 파장을 사용하는 이유
아래의 그림에서와 같이 크로뮴 산 용액은 파장이 500nm보다 짧은 빛을 흡수하지만 파장이 600nm보다 긴 빛은 흡수하지 않는다. 그러나 크로뮴 산에 알코올을 넣어주면 600nm부근의 빛을 잘 흡수하게 된다. 따라서 이번 실험에서 파장이 600nm인 빛을 사용하면 알코올에 의해서 환원된 크로뮴3 에 의한 흡광도를 측정할 수 있을 것이다.
5-3. Beer 법칙이 성립하지 않은 경우와 한계
Beer 법칙은 단색광에서만 성립한다. 그 외의 경우에는 성립하지 않는다.
또한 용액 중에서 착화합물을 형성하거나 수화, 중화, 해리 등이 일어나는 경우에도 성립하지 않는다. 용질의 조성과 구조가 변화하기 때문이다.
묽은 농도의 용액에서만 성립하고 농도가 진한 경우에는 적용되지 않는다.
…

6.토의

①개별토의 : 보다 정확한 실험을 위해서 흡광기에서 측정을 할 때 빗살무늬 쪽을 잡지 않은 것도 민감하게 영향을 받는 다는 것을 알 수 있었다. 최소 자승법으로 계산한 후 미지시료의 농도를 흡광도를 측정한 후 농도를 찾아 낼 수 있음도 알게 되었다. 그러나 포도주의 농도가 생각보다 높게 나온 것은 실험상 포도주를 혼합하고 흔드는 과정이나 모든 시료가 일정하게 기계로 돌렸던 것이 아니었고 준비하는 과정에서 오차가 생겼던 것이라고 생각한다.

②개인토의 : 흡광도를 측정하는 과정에서 어느 파장이 중요한 것인가를 알게 되었다. 550nm 에서는 중첩이 일어나서 측정할 수 없고 600nm 에서 크롬산만은 거의 0에 가깝게 되어서 측정할 수 있음을 알게 되었다. 그리고 일정해야지 좋다는 것도 알 수 있었다. 흡수 스펙트럼은 분자의 종류를 알아내기 위한 방법으로 많이 이용되기도 하지만 분자가 일정한 파장의 빛을 흡수하는 정도를 측정해서 용액 속에 포함되어 있는 화합물의 농도를 알 수 있다는 것을 배웠다.

7. 실험 책에 있는 문제에 대하여