황산구리의합성

소개글

황산구리의합성에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험목적

2.실험이론

3.실험기구및 시약

4.실험방법및 결과걔산

5.심험고찰 및 참고문헌

본문내용

과정에서 증류수를 가하기 전에는 청백색이었던 결정이 증류수를 가하여 진한 청색으로 변하는 것을 알 수 있었다. 이는 증발로 인해 H2O가 적게 포함되었던 결정이 다시 수화되어 5수화물의 황산구리가 됨을 알게 해주었다.
다른 실험조에 비해 구리조각을 작게 잘라서 더 빨리 구리를 완전히 녹일수 있었다. 거름종이에 걸러진 구리의 양은 아주 미미하다 할 수 있다.
이론상으로는 구리는 0.117mol을 사용하여 0.041mol만이 반응에 참여한다. 즉 7.5g의 구리를 사용하여, 2.6g만이 반응에 참여하고, 4.9g은 반응하지 않고 남아 있어야 한다. 그러나, 가열 시간이 길어지고, 빠른 실험의 진행을 위해 유리막대로 용액을 자주 저어준 결과 구리 조각이 모두 용해된 것이다.
이 과포화된 용액을 여과시키는 과정에서 온도 감소로 인해, 용액이 여과되는 동안 과포화된 구리가 다시 결정을 이루었어야 하는데 실험시에는 그런 현상을 볼수 없어서 좀 의문이생긴다.. 특히 실험중 생성되는 NO, NO2 가스의 환기를 위해 양쪽의 창문을 모두 열어두고, 환풍기를 돌렸지만 역시 냄새는 지독했다. 마스크를 착용했다.
이번 실험의 반응식을 보면 다음과 같은데,
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ +4H2O
이과정을 거쳐 다음의 반응으로 가게 된다.
Cu(NO3)2 + H2SO4 → CuSO4·5H2O + …
구리는 이온화 경향에 따라 진한황산에는 녹지만 우리가 사용한 85%묽은황산에는 녹지 않는다. 이걸 해결하기위에 구리를 녹일 수 있는 질산을 사용하고 약간의 가열을 해주어야 하였다. 그리고 한가지 더 추가하자면 위의 반응식에서는 NO 기체 만이 발생한다. 구리와 질산의 반응은 또 다른 반응식이 있다. 이것을 다시 표현하면,
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ +2H2O
와 같은 반응이 있다. 여기의 반응식에서 보듯이 이반응식에서는 NO2가 발생함을 알 수 있다. 이번 황산구리실험은 위의 두반응에의해서 일산화질소와 이산화질소가 발생됨을 알 수 있다. 하지만 여기서 발생하는 이산화질소 가스는 다음반응식에 의해서 일산화탄소로 환원됨과 동시에 질산으로 산화되는 불균등화반응이 일어난다.
3NO2 +H2O→ 2HNO3 + NO↑
일산화질소는 무색기체이고, 이산화질소는 갈색기체인데 실험시에는 냄새는 많이 났지만, 색깔이 있는 기체가 발생하는 것은 관찰하지 못했다. 양이 미미해서 파악되지 않은 듯 하다.
이번 실험에서 일어나는 반응들을 종합하면 다음과 같다.
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ +4H2O
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ +2H2O
Cu(NO3)2 + H2SO4 → CuSO4·5H2O + …
3NO2 +H2O→ 2HNO3 + NO↑
이번 실험은 단순히 섞어서 가열 교반만 하는 간단한 실험이었지만 그래도 상당히 재미있는 실험이었던 듯하다.
5.참고문헌
- 이현호 외 2인, \"무기화학합성실험\", 도서출판 동화기술
- 무기화학연구회편, \"무기합성화학\", p.227∼228

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황산구리의합성,   황산구리,   정밀화학실험,   전남대