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일반화학실험

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[리뷰] "끼리끼리 녹인다." 개념을 가르치기 위한 용매 추출 시범 실험 [리뷰] "끼리끼리 녹인다." 개념을 가르치기 위한 용매 추출 시범 실험 A Colorful Solvent Extraction Demonstraction for Teaching the Concept of "Like Dissolves Like" 0. 들어가기 이번 여름 방학에도 과학교사 실험직무연수에서 한 꼭지를 맡게 되었다. 방학 중 일정이 너무 빡빡하여 거절하고 더 적합한 다른 분을 추천하고자 계획했으나, 어찌어찌하다보니 다시 연수를 준비하는 상황에 이르렀다. 막상 주제를 정하고, 원고를 보냈는데, 연수일이 다가오고 2 시간을 채우려고 하니 머릿속이 정리가 안된다. 이번 글쓰기는 연수를 준비하는 과정에서의 생각 정리 목적이 크다. 작년 초, 고등학교 과학교사 실험직무연수에서는 철-아세틸아세토네이트 착물..
고등학생을 위한 적외선 분광법 : (2) 작용기와 스펙트럼 기초 * 본문의 내용은 고등학생을 위한 적외선 분광법 : (1) 기초편과 연결됩니다. https://stachemi.tistory.com/269 고등학생을 위한 적외선 분광법 : (1) 기초 고등학생을 위한 적외선 분광법 : (1) 기초 "분자의 진동 운동과 적외선 분광법" 0. 들어가기 어쩌다 보니, 지역 심화과학반 프로그램에서 ‘적외선 분광기를 이용한 물질 분석’ 수업을 하게 되 stachemi.tistory.com 고등학생을 위한 적외선 분광법 : (2) 작용기와 스펙트럼 기초 "분자 구조의 특징과 스펙트럼" 0. 들어가기 이전 글을 통해 적외선 분광법의 기본 원리(?)에 대해 간단히 다루었다. 정리하면 다음과 같다. 분자는 물질 성질을 나타내는 최소 단위 입자이고, 대부분의 분자는 원자 사이 결합을 통..
고등학생을 위한 적외선 분광법 : (1) 기초 고등학생을 위한 적외선 분광법 : (1) 기초 "분자의 진동 운동과 적외선 분광법" 0. 들어가기 어쩌다 보니, 지역 심화과학반 프로그램에서 ‘적외선 분광기를 이용한 물질 분석’ 수업을 하게 되었다. 개인적으로 진행하고 있는 교수학습자료개발 활동과 맞물려 현장에 적용할 수 있는 흔치 않은 기회였다. 적외선 분광기는 자외선-가시광선 분광기에 비해 워낙 고가인데다, 중고등학교 수준에서 활용 범위가 넓지 않은 편이서 일반 학교가 보유하는 경우는 드물다. 이번 프로그램 역시 학교가 아닌, 지역 수리과학정보체험센터 심화실험실에서 진행했다. 분광학 관련 내용을 진지하게 다루기에는 터무니없이 부족한 시간이었기에 블로그에 보충하여 내용을 정리해두고자 한다. 적외선 분광기도 기본적인 분석 원리는 이전에 포스팅했던 자외선..
금속-아세틸 아세토네이트 착물의 합성 금속-아세틸 아세토네이트 착물의 합성 "Fe(acac)3의 합성 및 분석" 0. 들어가기 겨울방학 중에 진행될 '과학교사 실험연수'에서 강의 일부를 맡게 되었다. 주된 테마가 '심화기기 활용'이라서 어떤 내용을 다루면 좋을지 고민을 하다가 간단한 금속 착물을 합성하고 결과를 여러 분석 기기(mp, IR, UV-Vis 등)로 확인하면 연수 취지에 맞겠다는 생각이 들었다. 착물의 겉보기 색이 분명하면서도 합성 과정이 비교적 간단했으면 좋겠다는 조건을 스스로 더했다. 가장 먼저 떠오르는 것은 Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum)였다. Alq3는 OLED 재료 물질의 시작이라는 상징성이 있고, 화학 발광(chemiluminescence) 현상을 관찰하기 쉽다는 큰 장점이 있다..
유효 숫자 (significant figure) 유효 숫자 | significant figure 0. 들어가기 학교마다 차이는 있겠지만, 대학교 1학년 교과목 일반화학은 고등학교 시절 화학1, 2와 다른 점이 하나 있다. 바로 '일반화학실험'이라는 과목이 1+1으로 딸려있다는 것이다. 일종의 부록 과목인데, 대학원생 조교가 담당하는 경우가 많다. 이름에서 알 수 있듯 화학 관련 기초 실험을 하고 예비 및 결과 레포트를 작성하는데, 그 결과는 고등학교 수행 평가처럼 학점에 일정 비율 반영된다. (물론, 학교마다 커리큘럼마다 다르기에 별도 과목으로 편성되기도 한다.) 지금은 어떨지 모르겠지만 내 과거를 돌이켜보면, 학기 초에 실험실 안전과 규칙, 기초적인 도구 사용법, 레포트 작성법, 유리 세공 등을 했었다. 그리고 측정 도구의 불확실성과 측정값의 처리,..
[스크랩] 카페인의 흡수스펙트럼 (UV Spectrum of Caffeine) 카페인의 흡수스펙트럼 대학교 일반화학 실험 목록에 어지간해서는 빠지지 않는 카페인 추출 실험. 커피나 차(tea), 또는 간단히 에너지 음료 등에서 카페인을 추출하고, 결과물을 확인한다. 추출 결과를 확인하기 위해 다양한 방법을 사용할 수 있는데, 그중 카페인의 UV 스펙트럼을 활용하는 방법은 여러 방면에서 편리하다. 정성 분석, 정량 분석이 모두 가능하고, 추출된 카페인이 다소 미량일지라도 스펙트럼 개형을 통해 추출 여부 정도는 확인할 수 있기 때문이다. 추출한 물질이 카페인이 맞는지 확인하기 위해서는 표준 시료(카페인)의 흡수스펙트럼이 반드시 필요하다. 가장 좋은 방법은 카페인 표준 시료(standard)를 만들어 직접 스펙트럼을 측정하고, 추출한 결과물과 비교하는 것이다. 이 과정을 거칠 경우 측정..
무수 아세트산과 아세트산 무수물의 차이 무수 아세트산과 아세트산 무수물의 차이 1. 이야기의 시작 며칠 전, 와이프가 학교에서 겪은 일에 대해 이야기를 하다가 무언가 자꾸 대화가 어긋나고 있음을 느꼈다. 문제의 주원인은 '무수 아세트산'이었다. (부부 사이 대화에 등장하는 단어 치고 평범하진 않지만, 전공이 같다 보니 이런 일이 종종 있다.) 둘은 '무수 아세트산'이라는 동일한 단어를 썼지만, 각자 다른 것을 떠올리고 있었다. 대화는 하고 있었으나 의미 전달이 제대로 되지 않는 상황이었다. 와이프에게 있어서 '무수 아세트산'은 '아세트산 무수물' acetic anhydride, (CH3CO)2O 과 같은 말이었다. 무수물(anhydride)이란, 두 분자의 카복실산으로부터 물 분자(H2O) 하나가 제거된 형태의 화합물을 나타내는 용어다. CH..
고등학생을 위한 분광광도법 : (3) 정량분석 고등학생을 위한 분광광도법 : (3) 정량분석 - 검량선의 작성과 미지 용액의 농도 결정 - 0. 들어가기 다음 문제를 살펴 보자. 주어진 문제는 교육부에서 제공하는 2015 개정 교육과정 "화학 실험" 교과의 평가 도구 예시 문항이다. 출처는 글 하단에 링크로 첨부하였다. 제시된 문제 (1) ~ (3)을 무리 없이 해결할 수 있다면, 분광광도법을 통한 정량 분석의 기본 원리를 이미 이해하고 있는 것이다. 만일 위 실험 내용이 생소하고, 어렵게 느껴진다면 아래의 내용이 조금이나마 도움이 될 수 있을 것이다. 1. 정성 분석과 정량 분석 정성 분석(qualitative analysis)이란, 시료에 포함된 화학종이 무엇인지를 결정하는 것을 말한다. "내가 커피에서 추출한 것은 카페인이었어!" "나는 아스피..