무기화학실험 실험 1 구리염의 합성, 황산구리의 정성반응 결과

목차

1. 실험 결과
2. 고찰
3. homework
4. 참고문헌

본문내용

이번 실험에서는 구리(Ⅱ)를 사용하여 구리 염의 한 종류인 황산 구리(CuSO4)를 합성하였다. 이후 얻어진 황산 구리 결정을 가열하거나 다른 물질과 반응시켜 착물을 형성하는 반응 등을 통해 정성 분석을 시행하였다. Part Ⅰ에서는 Cu에 HNO3을 가한 후, 생성된 Cu(NO3)2에 Na2CO3를 가하였다. 이후 생성된 청색 용액에 적정량의 H2SO4을 가하여 CuSO4를 얻을 수 있었다. 이때 SO42, H2O 분자가 리간드로서 금속 원자 Cu2+에 전자를 제공하는 배위결합을 이루고 있다. 수화된 Cu2+ 이온의 성질에 의하여 합성한 CuSO4·5H2O의 색이 청색으로 나타난 것을 확인할 수 있었다. 또한 결합하고 있는 음이온 SO42-는 강한 산(황산, H2SO4)의 음이온이므로 물에 잘 녹아 거의 완전히 해리되는 것을 확인할 수 있었다. 이때 황산 구리의 온도에 따른 용해도에 의하여 온도를 가열하면 용해도가 증가하므로 대부분 물에 녹은 것을 확인할 수 있었으며, 다시 냉각하면 용해도가 감소하여 침전물이 석출되는 것을 확인할 수 있었다.
Part Ⅱ에서는 먼저 얻어진 황산 구리 결정을 가열하면서 온도 변화에 따른 염의 색 변화를 관찰하였다. 점점 높은 온도로 가열하면 물 분자가 착물에서 떨어져 나가면서 구조가 변화하므로 청색의 5수화물에서 회백색의 무수화물로 변하는 것을 확인할 수 있었다. CuSO4·5H2O는 배위수가 6인 정팔면체 착화합물로, 금속 이온의 d 궤도함수가 리간드의 전자쌍들에 의해 형성되는 정팔면체 정전기장 속에 위치하면, 모든 d 전자들은 이러한 정전기장에 의하여 반발력을 느끼게 된다

참고 자료

무기화학, Gary L. Miessler, 자유 아카데미, 2020, p. 414~416, 425~431
분석화학, Daniel C. Harris, 자유 아카데미, 2021 p. 2~9