Preparation of [Co(NH3)4CO3]NO3 and [Co(NH3)5Cl]Cl2 : Their Infrared(IR) Spectra analysis

소개글

배위결합하는 Co의 두가지 경우를 분석하고 IR을 통해 분석하는 실험

목차

<Result>
<Discussion>

본문내용

<Result>
생성된 [Co(NH3)4CO3]NO3의 양 : 0.326g
수득률 : 0.326/1.47*100=22.2%
2번실험은 1번실험의 수득률이 너무 낮은 관계로 진행하지 않았다.
<Discussion>
이번 실험은 배위결합을 할 수 있는 Co를 가지고 배위결합을 진행하여 물질들을 직접 확인해보고 물질들을 확인하기 위해 IR을 통해 확인해보는 실험이다. 실험은 Co(H20)6(NO3)2을 최초 반응물로 준비하고 실험을 진행하였는데 이 물질은 Co(NO3)2이 물과 반응하면 물분자의 비공유전자쌍으로 인해 Co와 쉽게 반응하여 생성되는 배위결합물이다. Co는 6배위된 팔면체 착물상태가 가장 안정하기 때문에 쉽게 배위된다. 이렇게 만들어진 배위결합물인 Co(H20)62+는 또다른 비공유전자쌍을 가지고 있는 NH3와 만나면 리간드 교환이 일어나게 된다. 여기서 일어나는 리간드 교환반응은 H2O와 NH3에서 pKa값의 상대적인 차이 때문인데 H2O(15.8)보다 NH3(40)이 더 강한 base이므로 더 강한 Nu: 로 작용하기 때문에 배위된 H2O는 NH3로 교환되는 반응이 일어난다. 이런 과정을 통해 Co(NH3)4CO3가 생성 된후 이곳에 강한 산화제로 작용하는 H2O2를 넣어주면 전자를 뺏어와서 [Co(NH3)4CO3]+로 산화된다. 실험과정에는 여기서 H2O2를 천천히 넣어야 한다고 했는데, 그 이유는 강한 산화제인 H2O2가 너무 빠르게 들어가면 필요이상의 산화가 일어나서 생성물에 영향을 미치기 때문인 것으로 생각된다. 산화과정까지 끝나게 되면 [Co(NH3)4CO3]NO3물질로 결정이 생기는데, 만약 결정이 잘 생기지 않으면 에탄올을 넣어주면 결정을 좀 더 잘 생기도록 유도할 수 있다.단 여기서 에탄올을 넣고 흔들어주게 되면 물과 에탄올이 같이 섞이게 되면서 생성물도 같이 섞여 결정화가 잘 되지 않으므로 주의해야 한다. 반응 후 여과하면 붉은색의 물질을 발견할 수 있다. 이 물질이 우리가 처음 실험에서 얻고자 한 [Co(NH3)4CO3]NO3물질이다. 실험에서는 반응을 빨리 하고자 해서 주어진 양보다 1/10씩 해서 실험을 진행했으므로 최초 넣어준 1.5g(0.005mole)의 Co(H20)6(NO3)2이 모두 반응했다면 생성물인 [Co(NH3)4CO3]NO3도 역시 0.005mole만큼이 나와야 한다.

참고 자료

-Quantitative Chemical Analysis, Harris, 7th,
-Principles of modern chemistry, Oxtoby, 5th, Chap 18
-화학실험(2), 연세대학교 화학과, 4번 실험