[일반화학실험] 양이온의 정성 분석

소개글

[일반화학실험] 양이온의 정성 분석에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Title
2. Date
3. Object
4. Apparatus & Reagents
5. Theory
6. Procedure
7. Data &　Result
8. Discussion
9. Reference

본문내용

O3
ㅇ
흰색
2NH4+, Cl-, K+, NO3-, H+
8. Discussion
이번 실험의 목적은 용액 속에 녹아있는 여러 가지 양이온을 체계적인 분석을 통하여 그 존재를 확인하고, 이들의 침전 반응과 평형을 이해하는 것이다.
고체는 용해도를 초과 되었을 때 용액으로부터 침전이 된다. 이러한 반응을 침전 반응이라고 하며 이번 실험에서는 양이온 특히 1족 양이온에 대한 침전반응을 정성 분석하여 침전의 생성여부 및 색을 구분해 내는 것이다.
1족 양이온은 AgCl과 PbCl2, 그리고 Hg2Cl2 가 있으며 이번 실험에서는 질산은과 질산납에 염산의 Cl-이온을 이용해서 1족 양이온 중 두 개인 AgCl와 PbCl2를 생성하는 것으로부터 시작되었다. AgCl와 PbCl2침전은 산성용액에서 만들어지기 때문이다. 이때 염산을 과량으로 넣게 되면 착이온이 형성되어 녹아버린다고 한다, 각각 시험관에 흰색 침전이 생기는 것을 확인했다. AgCl와 PbCl2이 따로 분리된 것이다. 그리고 원심분리기를 써서 10분간 분리한다. 원심분리기란, 원심력의 작용에 의해 원심분리기를 이용하여 액체 속의 고체입자를 분리하는 기계이다. 원심분리기를 사용한 후 다시 염산을 넣어보니 아직 Ag+, Pb2+ 이온이 남아 있었는지 흰색 침전이 생성되었다, 침전이 더 이상 생기지 않을 때 까지, 원심분리기를 이용해서 분리한 후 용액을 다른 시험관에 넣어 뜨거운 증류수를 넣었다. PbCl2은 뜨거운 물에 녹으므로 AgCl만 침전으로 남게 된다. 원심분리기에 넣으면 PbCl2은 물에 녹아 이온화 돼있고 PbCl2와 AgCl은 침전으로 섞여 있다가 분리되어 AgCl의 침전만 남아 있게 되는 것이다. 이 때 크롬산칼륨은 넣게 되면 노란색 침전이 생성된다.
이때 반응은 Pb2+(aq) + CrO42(aq) → PbCrO4(s) 이며, 이 노란색 침전에서 원래 이 용액에 Pb2+이온이 있었다는 것을 알 수 있었고, 흰색 침전 중 일부분이 PbCl2이었다는 것을 알 수 있었다.
다시 원심분리기에서 나와 완전히 액체와 AgCl와 PbCl2의 침전이 분리된 용액에 뜨거운 물을 넣어 AgCl의 침전만 남아 있는 상태의 용액에 NH3(aq) 1~2mL 를 가한 후 5분간 천천히 흔들어 주면 Ag(NH3)2+이온이 되어 용액에 녹아 용액은 침전이 하도 남지 않은 투명한 용액에 된다. 이다음 페놀프탈레인 용액을 한 방울 넣고 붉은색이 된 용액에 6M HNO3를 붉은색이 없어질 때지 가하고 그 후 2~3방울을 더 넣으면 용액이 산성용액이 되면 Ag(NH3)2+(aq) + Cl(aq) + 2H+(aq) → AgCl(s) + 2NH4+(aq )의 반응이 일어나게 되어 흰색의 AgCl침전이 생성되어 Ag+이온이 포함 되었다는 것을 알 수 있었다.
이번 실험에서는 labeling을 정확히 하지 않으면 실험이 뒤죽박죽 되버릴 수도 있기 때문에 주의해야하며, 원심분리기는 회전이 멈출 때까지 절대 손을 대지 않아야 하고, AgNO3의 은 이온은 피부에 묻으면 피부가 검게 변하므로 주의한다. 또한 특히 Pb(NO3)2는 유독성 화합물 폐액 처리에 주의하고, 질산, 염산은 강산이기 때문에 피부에 닿지 않게 하고 될 수 있으면 냄새를 맡지 않도록 후드에서 실험을 진행해야한다.
9. Reference
일반화학4th edition / John McMurry 외 1명 / 녹문당 / 2008 / P 300~321
무기화학 / James E. Huheey / 자유아카데미 / 1990 / p 179, 181
일반화학-반응, 구조 및 성질 / Clyde R. Dillard·David E. Goldberg / 광림사 / 1993 / p 79

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양이온,   정성 분석,   양이온 정성 분석,   원심ㅂㄴ리기