1.
산화 (전자 잃음) - 알데하이드
환원 (전자 얻음) - 톨렌스 시약
-> 동시성
2. 톨렌스 시약 (암모니아성 질산은 용액)
: 염기성 용액 중 Ag+ 와 암모니아의 착화합물
-> 질산은 용액과 암모니아수의 화학 반응에서 생성됨
질산은(AgNO3, 무취 흰색 결정) 용액
-> 은과 질산의 반응
Ag + 2HNO3 -> AgNO3 + NO2 + H2O
암모니아수 용액 (암모니아 냄새와 자극적인 맛, 염기성)
-> 암모니아가 물에 녹으면서 아래 평형 생성
NH3 + H2O <=> NH4+ + OH-
3. 착이온
: 금속이온에 / 극성이 강하고 비공유 전자쌍을 가지고 있는 분자나 음이온이 / 금속이온의 빈 궤도함수에 / 전자쌍을 제공하면서 / 배위결합하여 생성된 / 안정한 이온
** 수용액 중에서 대부분의 금속 이온은 물분자로 배위된 착이온으로써 존재한다
** 배위결합: 한 쪽이 전자쌍을 전부 제공해 공유결합 하는 것
루이스 산: 전자쌍을 받음 (오비탈 비어있는 구리이온(2+), 아연이온(2+)과 같은 양이온) -> 금속이온
루이스 염기: 전자쌍을 줌 (물, 암모니아, 수산화이온 등)
=> 금속 이온이 분자나 이온과 결합하면 착이온 형성
...실험에서는 질산은 용액과 암모니아수의 화학 반응에서 생성된다.
Ag2O + 4NH3 + H2O -> 2[Ag(NH3)2]+ + 2OH-
-> 착이온 형성되며 무색투명한 용액이 됨
4. 형성 상수, 안정도 상수 (Kf)
(반응이 멈췄을 때가 평형 상태.)
10^-n -> 정반응 잘 안 일어남
1-10 -> 비슷함
10^n -> 생성물 많이 형성되어 생성물 중심의 평형이 일어남 (=만들기 쉬움)
aA + bB -> cC + dD 일때
=> 대부분의 착이온이 10^5보다 매우 큰 Kf값을 가짐
착이온 형성은 매우 잘 일어나며, 반응이 완전히 진행됨을 알 수 있음
(참고로 은과 암모니아의 착이온이 형성되는 반응은 1.7 * 10^7 정도의 평형 상수 가짐)
5. 알데하이드
: 포르밀기 (-CHO)를 갖는 화합물
카르복시산으로 산화되기 쉬워 환원성 가짐
( 1차 알코올 (R-CH2-OH) <-> 알데하이드(R-CHO) -> 카르복시산(R-COOH) 으로 산화되는 경향 있음)
** R: 알킬기, CH로 이루어진 그룹
카르복시산의 알킬기가 CH3일 때 아세트산
6. 포도당
포도당 용액 속에는 3종류의 포도당 분자가 존재하지만
포르밀기(=환원성)를 보이는 것은 사슬형
포도당 용액의 일부만 사슬모양 포도당으로 존재함
(1번 탄소의 포르밀기(O의 전기음성도가 커서 탄소가 부분양전하를 띠어 전자 공격 받기 좋음)를 5번 탄소의 -OH가 공격(전자 주려고 함)하기 때문에 고리 형태로 변화하기 쉬움)
아무튼 간에 사슬 모양 포도당때문에 포도당 용액은 환원성을 가짐 이 실험에서 알데하이드로 쓰임
7. 실험 흐름
AgNO3에 암모니아수를 가하면 Ag2O 갈색 앙금 형성
계속 가해주면 착이온 생성됨
여기에 KOH (염기성 용액 분위기에서 잘 일어남)
이후 dextose 용액과 톨렌스 시약을 섞음
** 암모니아성 질산은 용액은 오래 방치하면 폭발성 물질 AgN3가 생성되어 주의
** 사용하고 남은 시약은 소금물을 이용하여 AgCl로 침전시킨 후 여과한다
** AgNO3를 바로 산화환원에 이용하지 않는 이유는 반응 속도가 너무 빨라 콜로이드로 변할 가능성이 높기 때문
(콜로이드: 보통의 분자나 이온보다 크고 지름이 1-1000nm 정도의 미립자가 기체, 액체에 분산된 상태. 용질끼리 뭉쳐 코팅에 실패하게 됨)
** 온도가 너무 높으면 속도가 과하게 빨라져 콜로이드로 변하지만, 온도가 너무 낮으면 반응 속도가 느리거나 아예 일어나지 않는 것처럼 보임
** 암모니아를 너무 많이 넣으면 반응이 오히려 거꾸로 진행되어서 착이온 용해되지 않고 은이 환원되는 것을 잘 관찰하기 어려움
1. 고분자 화학
분자량이 10000 넘는, 저분자량의 단위들 최소 100개 공유결합으로 연결된 유기/무기화합물
=> 다양한 작용기 + 긴 사슬분자를 형성할 수 있는 탄소의 결합 능력에 기초
** 작용기
유기화학에서 화합물의 성질을 결정하는 부분
같은 작용기를 가진 분자라면 분자의 크기와 복잡성과 관계없이 화학적으로 거의 동일하게 반응함
2. 중합
단위체(간단한 분자) 연속적으로 결합하여 거대한 고분자 물질을 만드는 반응
첨가 중합 -> 다중 결합이 단일 결합으로 변하며 연결되는 반응 (폴리에틸렌, PVC)
축합 중합 -> 두 분자가 반응할 때 작은 분자(물, 알콜, HCl등 부산물)가 빠지면서 보다 큰 분자가 되는 반응 (=공중합체)
** 나일론 합성에는 아미드 결합
혼성 중합 -> 두 종류 이상의 단위체를 혼합하여 중합한 것 (고분자화합물의 구성성분이 두 종 이상의 단위체 함유)
** 중합체는 기계적으로 늘리거나 잡아당기면서 사슬을 정렬, 중합체의 결정도를 증가시킬 수 있다
(기계적으로 단단한 정도, 물리적 성질 변화시킬 수 있음)
3. 계면화학
: 성질이 서로 다른 두 물질이 맞닿는 경계면에서 물질의 상태와 성질을 연구함
(촉매작용, 흡착, 표면장력, 계면활성제의 세정 작용)
=> 계면 중합
서로 섞이지 않는 두 액상에 한 성분씩 시약을 용해하면 두 액상의 계면 근처에서 두 시약이 접촉하여 중합 발생
계면에서 중합체를 꺼내면 계속해서 반응이 일어남
염화 아디프산 (무극성 분자) + 헥사메틸렌 다이아민 (극성분자) -> 계면 형성
실제로는 다이카복실산(또는 그 염화물, 10)과의 반응으로 6,10 나일론 합성 <-이게 염화세바코일인듯
무극성이라 다이클로로메테인이라는 거에 녹임
** 수산화나트륨이랑 페놀프탈레인 넣는데 나중에 제거해줘야한다고 함
중합체 한 분자 당 부산물 두 분자 생성
(사슬처럼 이어지기 때문에)