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[자연과학] 일반화학실험 - 원소 스펙트럼

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작성일18-03-03 21:54

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선스펙트럼의 파장과 밝기는 각 원소에 따라 고유한 값을 나타내므로 물질의 成分 분/rr석에 이용된다 기체 원자가 종류에 따라 특정한 선스펙트럼을 나타낸다는 것은 원자의 종류에 따라 특정한 에너지의 빛만을 방출한다는 것을 의미한다. 이 주파수는 …(drop) 원자들 사이의 화학결합의 길이와 각 원자의 질량에 의해 결정된다
적외선 분광학(Infrared Spectroscopy)은 Sample이 적외선 영역에서 흡수하는 파장에 기초한 분석이다. 적외선 light source에서 방출된 IR beam의 일부가 sample에 의해서 흡수가 되고 나머지는 detector에 도달하여 측정(測定) 이 된다 따라서, 나 머지 IR beam은 light source에서 방출된 IR beam과 비교하여 주파수(frequency, wavelength, wavenumber)의 함수로 sample의 IR spectrum을 그린다. 특정 온도의 기체가 내는 빛은 기체의 종류에 따라 특정한 색의 몇 개의 밝은 선으로 나타나며, 이러한 빛을 프리즘에 통과시키면 여러 색깔의 빛이 띄엄띄엄 나타나는데 이 스펙트럼을 선스펙트럼이라고 한다.

Ⅱ.theory
1. 선스펙트럼
빛은 파장에 따라 굴절률이 다르다. 일반화학실험 - 원소 스펙트럼

Ⅰ.실험 목표(目標)
원소의 선스펙트럼에서 원자의 전자 상태의 양자화와 분광학의 원리를 배운다. 특정 온도의 기체가 내는 빛은 기체의 종류에 따라 특정한 색의 몇 개의 밝은 선으로 나타나며, 이러한 빛을 프리즘에 통과시키면 여러 색깔의 빛이 띄엄띄엄 나타나는데 이 스펙트럼을 선스펙트럼이라고 한다. `첨부: Sprectrum Definition 참조 요망` 분자들이 진동을 함에 따라서 이 분자진동의 주파수가 IR beam주파수와 일치를 하게 되면 그 주파수가 흡수되게 된다 분자가 dipole moment를 가지고 있으면 IR beam을 흡수한다.(에너지가 양자화 되어 있기 때문일것이다
2. 스펙트럼의 원리
금속을 가열하면 기체 상태로 변화된다 낮은 압력에 있는 기체에 에너지를 충분히 가하면 그 기체의 원자나 분비는 들떠서 불안정한 상태가 된다 그러나 들뜬 원자나 분자는 즉시 어떤 특정한 크기의 빛에너지를 방출하면서 안정한 상태인 바닥상태로 떨어진다. 이 때 방출하는 빛에너지는 특유의 색깔에 해당하므로 분광기를 통해 스펙트럼으로 나타난다. 따라서 여러 가지 파장이 섞여 있는 햇빛을 프리즘에 통과시키면 파장에 따라 굴절률이 다르기 때문에 각 파장별로 빛이 분리되는데 이것을 빛의 분산이라고 하며, 빛이 분산되어 생긴 띠를 스펙트럼이라고 한다.
1. 분자에서 진동을 하고 있는 원자 그룹의 본질: for example, C-H, N-H, O-H
2. 1과 같은 functional group의 농도: band의 intensity를 통해서 얻을 수 있다. 주파수를 바꿔가면서 아무 소리도 듣지 못하다가 방송국의 주파수와 맞으면 소리가 들리는 것과 같은 원리이다. 이 원자들이 chemical bond에 의해서 결합되어있는 것을 분자라고 한다. 따라서 여러 가지 파장이 섞여 있는 햇빛을 프리즘에 통과시키면 파장에 따라 굴절률이 다르기 때문에 각 파장별로 빛이 분리되는데 이것을 빛의 분산이라고 하며, 빛이 분산되어 생긴 띠를 스펙트럼이라고 한다. 기본적으로 분자의 운동은 Bending, Stretching(Symmetrical, Asymmetrical)로 나눌 수 있고, 그 vibration rate은 단위 초당 수백만 회에 해당된다 그리고 각 분자들의 진동은 고유의 진동수(주파수)를 가진다.

Ⅱ.theory
1. 선스펙트럼
빛은 파장에 따라 굴절률이 다르다. 그러나 all noble gases(He, Ne, Ar, Kr)와 all homonuclear molecular species(H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2)등은 dipole moment가 0이므로 IR beam을 흡수를 하지 않는다.

4. Beer`s Law
용액의 흡수에 관한 법칙. 용액의 용매가 흡수를

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실험결과/화학







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다. 선스펙트럼의 파장과 밝기는 각 원소에 따라 고유한 값을 나타내므로 물질의 成分 분/rr석에 이용된다 기체 원자가 종류에 따라 특정한 선스펙트럼을 나타낸다는 것은 원자의 종류에 따라 특정한 에너지의 빛만을 방출한다는 것을 의미한다.
3. 분자가 놓여져 있는 환경: 고체, 액체, 기체

사실, spectrum을 기록하는 것은 라디오 주파수를 맞추는 것과 유사하다. 그리고 분자를 이루고 있는 원자들은 항상 운동을 하고 있고 이 운동을 vibration(진동)이라고 한다.

IR Spectrum은 각 band에 대한 position, shape, height에 대한 정확한 정보를 주고 이 세가지 정보으로부터 우리는 다음과 같은 정보를 얻을 수 있다.(에너지가 양자화 되어 있기 때문일것이다
2. 스펙트럼의 원리...

일반화학실험 - 원소 스펙트럼

Ⅰ.실험 목표(目標)
원소의 선스펙트럼에서 원자의 전자 상태의 양자화와 분광학의 원리를 배운다.


3. 분광기의 원리
모든 chemical이나 물질들은 원자들로 이루어져있다.

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