재결정 - 서강대 일반화학실험 레포트

소개글

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목차

1.TITLE
2.PURPOSE
3.THEORY
4.CHEMICALS&APPARATUS
5.PROCEDURE
6.REFERENCE
7.DATA&RESULTS
8.DISCUSSION

본문내용

1.TITLE
재결정

2.PURPOSE
산 – 염기의 성질을 이용하여 용해도가 비슷한 두 물질을 분리하고 정제한다.

3.THEORY
자연에서 분리되거나 실험으로 합성된 물질은 대부분에 원하지 않는 불순물이 포함되어 있는데 이런 혼합물에서 원하는 물질을 순수한 상태로 분리시키는 것은 화학실험의 과정에서 아주 중요하다고 할 수 있다. 고체일 때를 따져보면 원하는 물질과 불순물의 용해도가 매우 다를 수 있는데 이럴 때에는 적당히 따뜻한 용매를 이용하여 혼합물을 녹인 후에 순수한 물질을 재결정할 수 있게 된다.
재결정의 경우에는 온도에 따른 용해도의 다름을 이용한다. 대부분은 화합물이 용매에 녹는 용해 과정은 흡열 과정이므로 아세트산나트륨의 용해도는 온도와 반비례하여 온도가 높아질수록 작아진다.
주어진 온도에서는 어떤 물질이 용매에 더 이상 녹지 않을 때까지는 녹인 용액을 포화 용액으로 하고 용매 100g에 녹을 수 있는 용질의 양은 용해도라고 한다. 주어진 용질이 어떤 용매에 잘녹는지를 결정하는 법칙은 없다. 하지만 흔히 비극성 용매에는 비극성 용질이 잘 녹고 극성 용매에는 극성 용질이 잘 녹는다고 알려졌다.
혼합물을 뜨거운 용매에 용해시켜 녹인 후에 다시 식히게 되면 대부분 용해도가 줄어들어 용해도 이상으로 녹던 용질은 침전물이 되어 떨어진다. 만일 불순물의 양이 적고 우리가 관심을 가지던 물질이 충분히 포함되어 있으면 용해도에 의한 침전물은 불순물이 포함되지 않은 순수한 물질이 된다. 그래서 재결정 방법을 사용하여 불순물을 제거하게 되면 불순물의 용해도가 크고 원하는 물질의 용해도는 상대적으로 더 작게 하는 용매를 고르는 것이 이상적이다. 또한 온도가 높을 때 그리고 낮을 때의 용해도 차이는 회수할 수 있는 물질 양을 결정하므로 온도에 따른 용해도차가 큰 용매가 더 좋다.
하지만 이러한 정보를 실험 전에 미리 아는 것이 매우 어렵다. 그러한 경우에는 적응 양의 용매를 사용해 높은 온도의 포화 용액을 만들어서 충분히 낮은 온도로 냉각시키면서 재결정하는 대표적인 방법을 사용한다.

참고 자료

대한화학회 표준일반화학실험 제 7판 치요각 2011 p35~40
옥스토비 일반화학 제 6판 사이플러스 2008 p 772~773