보고서 설명

1. 실험 목표
산-염기 성질을 이용해서 용해도가 비슷한 두 물질을 분리하고 정제한다.

2. 핵심 개념
용해도란, 주어진 온도에서 주어진 양의 용매에 녹아들어가 안정한 용액이 만들어질 수 있는 최대의 용질의 양이다. 그리고, 녹아들어 갈 수 있는 최대량의 용질이 녹아 평형에 이르면 용액은 포화되었다고 한다.

본문일부 및 목차

용해도에 영향을 미치는 요인에는 압력과 온도가 있다. 우선, 온도에 대해서만 알아보자.
용해도에 대한 온도의 영향을 이해하기 위하여 “르샤틀리에의 원리”를 도입한다. 이는 평형의 위치를 결정하는 요인에 어떤 변화가 일어나면 계는 그 효과를 감소시키거나 상쇄시키려 한다는 것이다.
고체가 액체에 녹는 경우, 용해과정은 NaCl 의 경우와 같이 흡열과정일 수도 있다.
이 경우, 평형에 도달하게 되면 주어진 시간에 녹는 분자수만큼 또한 분자들이 용액으로부터 유리된다. 열을 가하여 변화를 주게 되면, 반응은 열을 이용하는 쪽으로 영향을 받아 르샤틀리에의 원리대로 온도가 높아질수록 염의 용해도는 증가하게 될 것이다.
대개의 이온성 화합물들이 아래 그림에서 보는 것처럼 온도가 높아지면 용해도가 커진다.
그러나, 용해엔탈피가 음인 발열과정을 보이는 염들도 있으며, 이들은 온도가 높아질수록 덜 녹게 된다. 아래의 그림에서 의 용해도곡선은 이러한 현상을 나타내는 한 예이다.

재결정은 온도에 따라 용해도가 다른 점을 이용하는 방법이다.
재결정 방법으로 불순물을 제거 할 때에는
① 불순물의 용해도는 크고 원하는 물질의 용해도는 비교적 작은 용매를 선택하는 것이 바람직하다. 또한 온도가 높을 때와 낮을 때의 용해도 차이가 회수할 수 있는 물질의 양을 결정하기 때문에 온도에 따른 용해도의 차이가 큰 용매일수록 더 바람직하다.
② 온도가 높은 상태에서 포화용액에 가깝게 되도록 적은 양의 용매를 사용하고, 충분히 낮은 온도까지 냉각시켜 재결정을 시키면 회수율을 높일 수 있다. 그러나 지나치게 적은 양을 사용하거나 너무 낮은 온도로 냉각시켜 순수한 물질을 분리하지 못하는 것에 주의한다.
③ 용액의 식히는 속도록 낮추어서 크기가 충분히 큰 결정이 서서히 만들어지도록 한다.

※ 물에 대한 용해도

3. 실험기구 및 시약


4. 실험 방법
[실험 A.]
① 벤조산과 아세트 아닐라이드가 혼합된 시료 약 2g 의 무게를 정확히 측정하여 비커에 넣고 30ml의 물을 넣는다.
② 시료의 50%가 벤조산이라고 생각하고 이를 중화시키는데 필요한 3 M NaOH의 부피를 계산하여 이 양의 1.5배를 시료가 녹아있는 비커에 넣는다.

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