3주차_구리분말제조실험 및 결과 레포트

목차

1. Title

2. Object

3. Experiment equipment

4. Material

5. Theory

6. Experimental process

7. Observation
(1) X선 회절분석기(X-Ray Diffraction)
(2) XRD Pattern

8. Result and Discussion
(1) CuSO4가 포화된 용액에 아연을 첨가한 후 발생하는 변화에 대해 쓰고, 그 화학식을 쓰시오.
(2) 생성된 구리분말의 수율을 계산하여라. 구리의 불꽃 반응 색깔을 쓰시오.
(3) 구리분말 제조 실험에서 염산을 사용하여 아연을 제거하는데, 아연만 제거 되는 이유를 설명 하시오.
(4) 구리가 산화될 경우 어떤 조건하에서 어떤 물질로 변하는지 설명하시오.
(5) 실험 과정을 검토하고 결과를 고찰하여라.

본문내용

1. Title: 구리분말의 제조

2. Object:
(1) 황산구리로부터 구리분말을 제조한다.
(2) 이온화 경향을 이해한다.
(3) 물질의 용해도와 평형상태에 대하여 이해한다.
(4) 구리의 물리적, 화학적 특성에 대하여 알아본다.
(5) XRD 분석에 대하여 알아본다.

3. Experiment equipment: 증발 접시, Hot plate, 감압여과장치

4. Material: CuSO4, Zinc(powder), HCl

5. Theory:
(1) 금속의 이온화 경향이란, 원자 또는 분자가 이온이 되려고 하는 경향으로 물질이 다른 물질과 접촉하였을 때 양이온이 되고자 하는 성향. 즉, 산화되기 쉬운 정도의 경향성을 의미한다.
K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Pt > Au
(2) 일정 온도에서 일정량의 용매에 용질이 최대한 녹아, 더 이상 녹을 수 없는 상태의 용액을 포화 용액이라고 한다. 물질의 용해도는 온도에 따라 달라지기 때문에 포화용액을 말할 때는 온도를 명시해야 한다.
(3) 고체의 이온성 물질이 용매에 첨가 될 때 양이온과 음이온이 해리되어 용매와 섞이는 용해가 발생하게 된다. 이때 양이온과 음이온이 다시 결합하는 반응이 동시에 진행 된다. 처음에는 용해되는 속도가 빠르지만 용해된 입자의 수가 많아지면 고체로 석출되는 속도가 빨라지게 되며 결국 용해되는 속도와 고체로 석출되는 상태가 같은 평형상태에 도달하게 된다.

6. Experimental process:
(1) CuSO4 20g을 증발 접시에 놓고 증류수로 용해한다.
(2) 용해된 포화용액을 만든 후 가열하여 80℃의 온도로 유지하면서 금속아연 분말 5.5g을 서서히 가한다.
(3) 용액의 색의 변화를 관찰한 후 반응이 완료되면 아연을 가하는 것을 멈추고 증류수로 세척한 후, 묽은 염산(0.1M)으로 씻어서 남은 아연을 제거하고 다시 물로 세척하여 감압 여과한다.

참고 자료

Wikipedia, ‘불꽃 반응’
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B6%88%EA%BD%83_%EB%B0%98%EC%9D%91
한국탄소나노산업협회, ‘산화구리[CuO] 이슈 보고서’, 5&6페이지