주요 개념
화학
솔루션
혼
극
가용성

소개
아마 당신은 일부 액체,같은 기름과 물 혼합하지 않는,함께입니다. 는 경우에 당신은 그들 부과 동일한 컨테이너,그들은 형태로 별도의 액체 레이어,하나는 다른 상단에. 다른 액체,예를 들어 마찰 알코올 및 물,서로 혼합 될 수있다. 그러나이 두 액체가 혼합되면 두 개의 다른 층으로 다시 분리 할 수 있다는 것을 알고 계셨습니까? 어떻게 그렇게 할 수 있니? 대답은 당신을 놀라게 할 수도 있습니다—소금으로! 이 활동에서 이것이 어떻게 작동하는지 알게 될 것입니다.

배
때는 두 액체를 혼합할 수 있습 함께,그들은”혼합할 수 있”—그들은 형태라는 것 균질 솔루션 즉,구분할 수 없습 두 액체는 더 이상. 에 대비할 때,그들은 혼합할 수 없습,그들은”무혼합”—그들은 양식을 두 가지 별도의 레이어라 다른 유형의 솔루션입니다. 혼합 할 수 있으려면 두 액체의 분자가 서로를 끌어 당길 수 있어야합니다. 분자극(의미들이 전하가 고르게 분포하 그래서 그들은 더 많은 긍정적인 측면과 부정적인 측면)를 형성하는 경향이 있는 수소 결합하는 반면 nonpolar 분자(또는 동등한 요금 밸런스)경향이 있지 않은 채권. 기 때문에 물 분자는 극지,액체가 없는 북극의 분자와 같은 오일은 일반적으로 섞으로 물.

알코올을 분자가 북극과 비극성 부품을 의미하는,그들이 할 수있는 형태로 수소 결합으로 물고 따라할 수 있을 혼합니다. 그러나 일단 혼합되면 두 액체를 분리하기 위해 어떻게 이러한 결합을 끊을 수 있습니까? 당신은 물 분자에 결합하는 알콜과 경쟁하는 혼합물에 무언가를 추가해야합니다. 그렇게 할 수있는 물질 중 하나는 소금입니다. 소금은 이온 성 화합물이며,이는 이온이라고 불리는 전기적으로 대전 된 분자로 구성된 물질임을 의미합니다. 할 때 이오니아의 화합물에 용해 물,개인 이온을 분리하고 둘러싸여 얻을 물 분자라는 프로세스—solvation. 기 때문에 소금이온이 청구됩니다,그들은 녹이 훨씬 더 나은 극성 용매는 약간 더 많은 위탁보다 nonpolar 용매입니다. 이러한 이유로,소금 이온을 끌기 물 분자는 훨씬 더 강력하게 보다 알코올을 분자 할 때문에 알코올을 적극다 물. 이 의미는이 많이있을 때는 소금의 모든 물 분자들이 채권 솔트레이온를 떠나,없을 형성하는 수소 결합된 알코올을 분자. 결과적으로,알코올은 물과의 혼합이 불가능 해지고 별도의 층을 형성하기 시작합니다. 이 과정을”소금에 의한 상분리”또는”소금에 의한 상분리”라고합니다.”

역사적으로이 방법은 최종 비누 제품에 없어야하는 성분을 제거하기 위해 비누 만들기 과정에서 사용되었습니다. 소금에도 일반적으로 사용되는 생화학 연구실을 정화하는 단백질이 다르기 때문에 단백질 분자가 섞이지에서 다른 농도는 소금의 솔루션입니다. 화학자들은이 기술을 사용하여 용액에서 액체를 추출합니다.: 당신은 식탁 용 소금 한 티스푼을 사용하여 문지르는 알코올과 물 혼합물을 분리 할 것입니다!

자료

• 네 투명한 소형컵(두 온스)뚜껑을 가진
• 영구 마커
• 탭 물
• 알코올(70%이소프로필알콜)
• 테이블 소금
• 설정의 숟가락을 측정하는
• 작업 영역을 견딜 수 있는 유출
• 에탄올 또는 아세톤(발견될 수 있는 하드웨어에 저장하)(선택)
• 소금 대신과 같은 염화칼륨 또는 엡섬염(옵션)

준비

• 가 영구 마커 라벨 미니 컵 1,2,3 및 4.
• 컵 1 과 3 에 물 한 스푼과 반 스푼을 넣으십시오.
• 컵 2 와 4 에 문지르는 알코올 1 큰술 반을 넣으십시오.

절차

• 컵 1 에 물 한 티스푼의 소금을 넣으십시오. 소금은 어떻게됩니까? 그것은 물 속에 녹습니까?
• 뚜껑에 넣고 약 20~30 초 동안 컵을 흔든다. 혼합물은 어떻게 생겼습니까?
• 컵 2(문지르는 알코올과 함께)를 사용하여 이전 두 단계를 반복하십시오. 이번에 소금은 어떻게됩니까? 혼합물이 물-소금 혼합물과 다르게 보입니까?
• 영구 마커에서 캡을 떼어 내고 컵 3 의 물속에서 팁을 약 10 초 동안 소용돌이 치십시오. 컵에 뚜껑을 넣고 5 초 동안 흔들어주세요. 잉크가 물 속에 녹습니까? 떨고 난 후에 해결책은 어떻게 생겼습니까?
• 컵 4(문지르는 알코올)로 이전 단계를 반복하십시오. 결과 혼합물이 다르게 보입니까? 그렇다면 무엇이 다른가요? 차이점을 설명해 주시겠습니까?
• 다음으로 컵 4 의 알코올을 컵 3 의 물 속으로 붓습니다. 뚜껑을 다시 씌우고 혼합물을 5 초 동안 소용돌이 치십시오. 물.문지르는 알코올이 물과 섞여 있습니까? 혼합물의 색깔은 어떻게됩니까? 별도의 레이어가 형성되는 것을 보십니까?
• 이제 컵 3 의 혼합물에 소금 한 티스푼을 넣으십시오. 컵에 뚜껑을 넣고 20~30 초 동안 흔들어주세요. 혼합물에 소금을 넣으면 어떻게됩니까? 흔들기 전후에 혼합물이 다르게 보입니까? 그렇다면 어떻게 다르게 보입니까? 결과를 설명해 주시겠습니까? 혼합물은 어떤 색입니까?
• Extra:소금을 사용하여 다른 액체 혼합물을 분리 할 수 있습니까? 에탄올과 물 또는 아세톤과 물 은요? 알아 내기 위해 다른 액체 혼합물을 사용해보십시오!추가: 은 거기에 다른 염—예를 들어 염화칼륨,소금 대신,또는 엡섬염에 사용할 수 있는 별도의 액체는? 시험을 반복하되 이번에는 식탁 용 소금과는 다른 소금을 사용하십시오. 당신은 여전히 같은 결과를 볼 수 있습니까? 그렇지 않은 경우-결과가 어떻게 다른가요?
• Extra:문지르는 알코올과 물 을 분리하려면 얼마나 많은 소금이 필요합니까? 문지르는 알코올과 물 혼합물에 첨가하는 소금의 양을 변화시켜 알아보십시오.

관찰 및 결과
컵 1 의 물 속에 소금이 쉽게 용해되는 것을 보았어야했습니다. (그것을 흔들고 난 후에 소금이 사라지는 것처럼 보였다.)이것은 이온 염 분자가 극성 물 분자에 쉽게 결합하기 때문에 발생한다는 것을 기억하십시오. 그러나 소금은 컵 2 의 문지르는 알코올에 쉽게 녹지 않았습니다. (그것을 흔들어 놓은 후에도 여전히 소금을 볼 수있을 것입니다.)이것은 알코올 분자가 물보다 극성이 적기 때문에 소금 이온이 그들과 쉽게 결합되지 않기 때문에 발생합니다.

영구 마커 잉크를 사용하면 정반대의 현상을 관찰 했어야합니다. 잉크는 물에는 잘 녹지 않지만 알코올에는 쉽게 작용하여 후자에게 훨씬 더 많은 색을 부여합니다. 이것은 알코올을 문지르는 사실에도 전하가 없으며 비극성 인 분자의 일부가 있기 때문입니다. 이 부분은 마커 잉크와 같은 비극성 분자와 더 호환됩니다.

경우 혼합 알코올과 물,후자의 분자를 만들 수소 결합으로 물 분자. 알코올은 물 속에 녹아서 균질 한 용액을 형성하므로 알코올과 물 을 더 이상 구별 할 수 없습니다. 그러나 혼합물에 소금을 넣으면 소금이 물에 녹기를 원하고 물 분자에 물 알코올과 경쟁합니다. 이 있기 때문에 적은 수의 물 분자를 사용할 수 있게 만들 수소 결합된 알코올을 분자,알코올이 된 적은 수용성에서 물–알코올 혼합물,결국을 형성하는 별도의 계층에서 최고의 물. 두 레이어 모두 물 대부분이 맑고 알코올이 더 많이 착색되어 다른 색상을 가져야합니다. 이는 마커 잉크가 마찰 알코올에 더 많이 용해되기 때문에 발생합니다.

Cleanup
차가운 물 듬뿍 싱크 아래로 모든 혼합물을 플러시. 손을 씻고 작업 영역을 청소하십시오.

세이
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이 활동은 Science Buddies 와 협력하여 귀하에게 가져 왔습니다.