여러가지 적정법

목차

1. 중화적정 (neutralization titration)

2. 산화 • 환원적정

3. 침전적정(precipitation titration)

4. 킬레이트적정

본문내용

속 이온(central metal ion): 착이온을 이루는 금속 이온. (주로 전이 원소의 양이온들과 전형 원소 중 Mg2+, Al3+, Zn2+ 등)
② 리간드(ligand; 배위자): 비공유 전자쌍을 가진 분자나 음이온.
③ 배위수(coordination number): 착이온에서 중심 금속 이온 주위에 배위 결합한 리간드 의 수(2,4,6개).
(☞ 중심 금속 이온에 따라 배위수는 일정함).
착화합물(착염, complex compound)
: 착이온을 포함한 화합물.
킬레이트(chelate)
: 전이 원소인 금속 이온을 중심으로 리간드가 배위 결합하여 착이온을 만들 때 리간드와 금속 이온 사이에 고리모양이 형성되는 것.
킬레이트 시약(chelate reagant)
- 킬레이트 적정 중에 가장 중요한 것은 킬레이트 시약인 에칠렌디아민 4 아세트산
ethylenediamine-tetraacetic (EDTA)를 사용하는 EDTA적정이다.
HOOCH2C ＼ / CH2COOH
N-CH2-CH2-N
HOOCH2C / ＼ CH2COOH
EDTA는 다음과 같은 구조를 가지고 있으며, 사염기산이므로 H4Y 로 표시되며 4-6자리 배위자이다.
EDTA 구조 ⇒
- Y4-(EDTA 이온) 1mol은 금속이온의 이온가에 관계없이 항상 1mol과 반응한다. 따라서 킬레이트 적정에서는 규정농도를 사용하지 않고, 몰 농도([M], [mol/L])를 사용한다.
NaOOCH2C CH2COONa
＼ / ＼
N-CH2-CH2-N 2H2O
/ ＼ /
HOOCH2C CH2COOH
에칠렌디아민 4초산 2나트륨(2수염)
- EDTA는 물에 녹기 어려우므로, 킬레이트 적정에서 실제로 사용되는 시약은 이나트륨염 (EDTA 2Na)이다. (Na2H2Y 2H2O 로 표기)
EDTA2Na2H2O 의 구조⇒
- 물에 대한 용해도가 그다지 크지 않고, 또 시료의 금속이온의 농도가 크면 종점의 판정이 어렵기 때문에 다 른 적정법과 달리 M/100정도의 표준액을 사용한다.
- 배위수 4의 금속이온 Mn+와 EDTA의 킬레이트 구조
-OOCH2C CH2-CH2 CH2COO-
＼ / ＼ /
N N
/ ＼ / ＼
H2C M CH2
＼ / ＼ /
O=C-O O-C=O
⇒ 꼭 게가 집게발로 금속이온을 잡고 있는 것 같은 형을 하고 있으므로 금속 킬레이트 화합물이라 부르며, EDTA와 같은 시약을 킬레이트 시약이라 한다. 킬레이트는 새우와 게의 집게발로 그리스어의 chela에 유래했다.
완충액(buffer solution)
- EDTA와 금속이온이 안정한 킬레이트 화합물을 만드는 데는 최적의 pH가 있다.
- 적정의 진행과 함께 다음과 같이 반응한다.
H2Y2- + M2+ → MY2- + 2H+
⇒ 수소이온이 생기기 때문에 pH가 작아지게 된다.
이것을 조절하고, pH를 일정하게 유지하기 위하여 완충액을 가해 줄 필요가 있다.
금속지시약(metal indicator)
- 킬레이트 적정에 있어서 종말점을 결정하기 위해서는 보통 금속지시약을 사용한다.
- 금속이온의 농도[Mn+]와 반응해서 변색하는 색소.
- 금속이온의 chelate 생성은 pH의 영향을 크게 받으므로 적정하는 금속이온의 종류에 따 라 적당한 금속지시약과 pH를 선택하여 적정한다.
※ 금속지시약이 가지고 있어야할 3가지 성질
1. 색소 자신이 금속이온과 반응하여 일종의 chelate 화합물을 형성할 능력이 있어야 한 다.
2. 생성된 킬레이트 화합물의 안정도 상수는 chelate 시약과 금속이온으로 생성된 chelate 화합물의 안정도 상수보다 작아야 한다.
3. chelate 화합물은 명확히 색이 구별되어야 한다.

키워드

중화적정,   산화환원적정,   침전적정,   킬레이트,   적정법