화학실험 - 재결정과 거르기

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화학실험 - 재결정과 거르기
Ⅰ. 재결정과 거르기

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

Ⅲ. 실험 이론
혼합물에서 순수한 물질을 분리시키는 과정은 여러 가지가 있는데 추출과 크로마토그래피, 증류, 재결정 등이 있다. 그 중 재결정은 온도에 따라 용해도가 다른 점을 이용하는 방법이다. 용해과정은 흡열과 발열 과정이 있는데 흡열일 때에는 온도가 높아질수록 용해도가 커지며, 발혈과정 일때에는 온도가 높을수록 용해도가 낮아진다.
포화용액은 주어진 온도에서 어떤 물질이 용매에 더 이상 녹지 않을때까지 녹은 용액이며, 용해도는 용매 100g에 녹을 수 있는 용질의 양이다.
재결정을 이용해서 불순물을 제거하려 할 때에는 불순물의 용해도는 크고 원하는 물질의 용해도는 작은 용매를 선택하고 온도에 따른 용해도 차이가 큰 용매를 선택하는게 바람직하다. 회수율을 높이려면 온도가 높은 상태에서 포화 용액에 가깝게 되도록 작은 용매를 사용하고, 충분히 낮은 온도까지 냉각시키면 된다. 뜨거운 용액을 식힐 때 포화용액이 되는 온도에서도 침전이 형성되지 않는 용액을 과냉각, 비평형상태의 과포화용액이라고 한다. 과포화용액은 결정이 갑자기 생기게 되는데 재결정때에는 좋지 않기 때문에 결정이 천천히 만들어지게 식히는 온도를 조절해야 한다.
아세트아닐라이드와 벤조산의 혼합물을 재결정 방법으로 정제하는데 벤조산은 염기성 용액에서 해리되므로 염기성에서 아세트아닐라이드를 분리하고 용액을 산성으로 변화시켜 벤조산의 침전을 얻는다.

아세트아닐라이드(몰에 약간녹음)+벤조산(물에 약간녹음)
↓ NaOH(염기성용액)
아세트아닐라이드(물에약간녹음)+벤조산나트륨(물에녹음)
┌──────┴──────┐
아세트아닐라이드 침전회수 벤조산나트륨용액
↓HCl(산성용액)
벤조산 침전회수

아세트아닐라이드
벤조산
분자식
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