[A+ 결과보고서] 분배계수의 결정 실험

1. 실험 제목
분배계수의 결정

2. 실험 목적
유기 용매에 의한 추출의 개념을 이해하고 물 층에 녹아있는 아세트산이 1-부탄올(뷰탄올) 층으로 얼마나 옮겨가는가를 분배계수를 측정하여 알아본다.

3. 실험 이론
1) 추출(Extraction)
액체의 용매를 사용해서 고체 또는 액체 속에서 어떤 특정한 물질을 용해 분리하는 조작으로 액체에서 추출하는 때에는 분별 깔때기 등을 사용하며, 용매로는 물, 알코올, 에테르, 석유에테르, 벤젠, 아세트산에틸, 클로로포름 등이 사용된다.

2) 분배계수(Distribution coefficient)
서로 섞이지 않는 두 액체 A왿� B가 두 액체 층을 이루고 있을 때, 두 액체에 다 녹을 수 있는 어떤 용질 M을 넣어주면, 이 용질은 두 액체 층에 분배되어 평형을 이루게 된다. 이러한 평형상태에서는 액체 A로부터 액체 B로 이동하는 용질 분자 수왿� 액체 B로부터 액체 A로 이동하는 분자의 수가 서로 같으며, 평형을 다음과 같이 나타낼 수 있다.

이왿� 같이 정의되는 평형상수 K를 분배계수(Distribution Coefficient)라고 하는데, 주어진 온도에서는 용질의 양에 관계없이 일정한 값을 나타낸다. 즉, 두 액체 층에 용해되어 있는 용질의 농도비는 일정하다는 것을 알 수 있다. 일반적으로 물과 유기 용매 사이의 분배계수의 크기는 용매의 종류, 용질의 종류, 온도에 따라서 변화한다.

3) 쌍극자 모멘트
어떤 계 안에서 양전하왿� 음전하가 분리된 정도를 나타내는 벡터 값이다. 전기음성도가 다른 두 원자가 공유 결합을 만들면 쌍극자 모멘트가 생긴다. 다원자 분자에서는 화학 결합을 만드는 일정한 원자 쌍 사이의 쌍극자 모멘트를 모두 더한 벡터 합이 전체 쌍극자 모멘트가 된다.

4) 극성과 무극성
극성은 분자 내에서 양 전하왿� 음 전하의 무게 중심이 일치하지 않아 쌍극자 모멘트가 존재한다.