일반화학실험 화학실험2 천연색소 보고서 (서울대 자연대생, 2021년 2학기)

소개글

2021년 2학기 일반화학실험 화학실험2 서울대 실험보고서입니다.

학점 후회 없으실 것입니다.

목차

1. Homework
2. Data & Results
3. Discussion

References

본문내용

(a) 상자 속 입자 모델에서 “상자”와 “입자란 각각 무엇을 뜻하는지 구체적인 예시를 들어 설명하세요.
“상자”는 1차원 공간에서 L이라는 거리만큼 떨어진 무한대의 potential energy를 가진 벽을 의미한 다. 이 무한대의 potential energy 값을 가지는 벽 사이 공간은 potential energy가 0이고 이 위치가 이 “상자”의 내부가 될 것이다. “입자”는 이러한 “상자”의 내부에 존재하는 질량을 가진 입자이다1. 구체적인 예시로 “상자”는 conjugation된 p-orbital이 있을 수 있고, “입자”로는 이 conjugation된 porbital내 존재하는 π-전자가 있다. 전자가 존재할 확률이 높은 conjugation된 p-orbital 안의 π-전 자는 상자 사이의 공간에 존재하는 입자와 닮아 있다.

(b) 상자 속 입자 모델의 에너지 식은 아래와 같습니다(En = n2h2/8mL2). 각 항이 무엇을 뜻하는 지 설명하세요.
n은 자연수를 의미하고, h는 플랑크 상수로 6.626 X 10-34 J s 값을 갖는다. m은 입자의 질량을 나 타내고, L은 무한대의 potential energy 값을 가지는 벽 사이의 공간의 길이이다.

(c) 상자 속 입자 모델을 적용할 수 있는 가장 대표적인 예시에는 파이-컨쥬게이션 시스템 의 파이-전자가 있습니다. 파이 컨쥬게이션이 란 무엇인지 적절한 그림과 함께 설명하세요.
파이 컨쥬게이션이란 서로 곂쳐져 연결되어 있는 porbital에 delocalized된 전자가 존재하는 system이다. 탄소끼리의 single bond와 double bond가 번갈아 존 재하는 분자에서 보통 형성된다. 1,3-butadiene의 경 우 4개의 p-orbital이 서로 곂쳐져 있는 conjugation이 되어 파이-컨쥬게이션 시스템을 이루고 있고(Figure 1A), 안정한 상태에서 해당 분자의 4개의 molecular orbital(MO) 중 에너지 준위가 낮은 ψ1과 ψ2에 파이 전자 4개가 존재하게 된다(Figure 1B).

참고 자료

Atkins, P.; Jones, L.; Laverman, L. Chemical Principles: The Quest for Insight. 7th ed.; W.H. Freeman and Company: New York, NY, 2016, pp. 24-25.
Atkins, P.; Jones, L.; Laverman, L. Chemical Principles: The Quest for Insight. 7th ed.; W.H. Freeman and Company: New York, NY, 2016, pp. 516-518.
Gratzel, M. Dye-sensitized solar cells. Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews 2003, 4, 145-153.
Silberberg, M.S.; Amateis, P. Chemistry: The molecular nature of matter and change. 9th ed.; McGraw-Hill Education: New York, NY, 2021, pp. 78-79.
Ngamwonglumlert, L.; Devahastin, S.; Chiewchan, N.; Raghavan, G.S.V. Color and molecular structure alterations of brazilein extracted from Caesalpinia sappan L. under different pH and heating conditions. Scientific Reports 2020, 10, 2045-2322.
Silberberg, M.S.; Amateis, P. Chemistry: The molecular nature of matter and change. 9th ed.; McGraw-Hill Education: New York, NY, 2021, pp. 78-79.