[일반화학실험]아세트산, 살리실산의 분리와 적정

소개

색깔을 띠지 않는 유기산(organic acid)인 아세트산과 살리실산을 같은 역상 크로마토그래피 카트리지로 분리하고 산-염기 적정으로 정량한다. 이 과정을 통해 극성, 무극성, 소수성 상호작용 등 중요한 개념을 알아보는 실험레포트입니다.
실험 1. 혼합 용액의 total acidity
실험 2. 산의 분리와 적정.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 자료
8. 참고 문헌

본문내용

1.1. 실험 배경
아세트산과 살리실산은 둘 다 카복실기(-COOH)를 가지는 약한 유기산이다. 그러나 나머지 부분에 있어서 아세트산은 메틸기(-), 살리실산은 하이드록시페닐기(hydroxyphenyl)로 극성 면에서 차이가 있다. 이러한 차이는 카트리지의 - 표면과의 소수성 상호작용에 차이를 가져오고 분리를 가능하게 한다.
분리와 분석은 화학에서 아주 중요한 의미를 지닌다. 왜 분석물리학이라는 분야는 따로 없는데 분석화학이라는 분야는 화학의 한 분야로 독립되어 있는 것일까? 그 이유는 물리학과는 달리 화학의 궁극적인 관심사는 원자의 재배열을 통한 화학적 변화에 있기 때문이다. 그리고 화학적 변화는 새로운 화합물의 생성을 의미하기 때문에 화학적 변화를 조사하기 위해서는 반응물과 생성물의 종류와 양적 변화를 측정하는 것이 필수적이다. 그런데 분석을 위해서는 대상 물질을 우선 분리하는 것이 유리하다. 다른 물질과 섞여 있을 때보다 순수할 때 관찰하기가 쉽기 때문이다. 따라서 화학에 있어서 분리는 아주 중요한 의미를 지닌다. 한편 화합물의 다양성은 분리를 어렵게 한다. 그래서 화합물의 특성을 잘 이용하여 다양한 분리 방법을 적절히 활용하는 것이 바람직하다.
원자 세계에서 수소는 여러 모로 특이한 위치를 차지하고 있으며 특이한 성질을 나타내는데, 수소는 분리에 있어서도 중요한 역할을 한다. 그 이유를 잠깐 살펴보자. 전자를 매개로 하여 이루어지는 화학 결합의 특성은 전자가 어느 쪽으로 끌리는가에 따라 크게 좌우된다. 그런데 모든 원자는 공유된 전자를 자기 쪽으로 끌어 당기는 정도 (전기음성도)가 제각기 다르기 때문에 공유 결합의 특성은 상당히 다양하게 나타난다. 그리고 이러한 화학 결합의 다양성은 궁극적으로 화학적 반응성과 물성이라는 면에서 우리 주위 물질 세계의 놀라운 다양성으로 나타난다.
수소는 여기에서도 개성을 발휘한다. 왜냐하면 수소는 인과 함께 비금속 원소 중에서 가장 전기음성도가 낮은(2.1) 원소의 그룹에 속하기 때문이다. 그도 그럴 것이 수소가 전자를 내어 주면 대단히 안정한 입자인 양성자가 되기 때문이다. (중성자는 반감기가 15분 정도밖에 안되지만 양성자의 반감기는 측정할 수 없을 정도로 길다.)

참고자료

· 일반화학실험, 김희준, 자유아카데미, 2010, p.129～130, 132～133.
· Principles of Modern Chemistry, 6th Ed. (Oxtoby 외), Ch 14. Chemical Equilibrium
· 생명의 화학, 삶의 화학 (김희준 외), 7장. 물질의 상태와 성질, 9장. 평형반응
· 표준일반화학실험 제6개정판 (대한화학회), 실험 8 크로마토그래피
· Principles of Modern Chemistry 6th ed., David W. Oxtoby&H. P. Gills&Alan Campion, Thomson Learning Inc., 2008, pp. 608～610, 651～653