양이온 정성분석 결과보고서

소개글

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목차

1. Abstract (요약)
2. Introduction (이론 및 배경)
3. Experimental (준비물 및 실험방법)
4. Results (실험 결과)
5. Question (문제)
6. Discussion (토의 및 고찰)
7. References (참고문헌)

본문내용

1. Abstract (요약)
제 Ⅰ족에 속하는 양이온들을(Ag+, Hg22+, Pb2+) 정성분석하고, 이를 통해 여러 종류의 이온평형을 이해하는 실험이었다. 시약으로 HCl을 가해 양이온 제 1족(Ag ,Pb ,Hg )이 모두 감화물로 침전되었으며, 이 양이온들이 물 또는 묽은 산에 녹지 않아 다른 족의 양이온들과 분리할 수 있었다.
2. Introduction (이론 및 배경)
정성분석은 시료중에 어떤 특정 성분의 유무와 확인을 목적으로 하는 분석화학의 한 분야이다. 수용액 중에 녹아있는 금속 양이온의 종류는 침전 특성을 이용해 분석할 수 있다. 즉 양이온이 여러 가지 음이온과 반응하여 만들어지는 화합물의 용해도를 이용해서 그림과 같이 6개의 족(group)으로 구분할 수 있다. 양이온을 구분하는 “족”은 주기율표에서 사용하는 “족”과는 그 의미가 다르다. 주기율표에서의 족은 원소가 가지고 있는 원자가전자(valence electron)의 수를 나타내지만, 양이온의 정성 분석에서 사용하는 족은 단순히 침전 시약과 반응해서 침전을 만드는 특성에 따라서 양이온을 구분하기 위하여 사용하는 것이다.
1족의 양이온은 Cl-과 반응해서 염화물 침전을 만들고, 2족의 이온은 산성 용액에서 S2-와 반응하여 황화물 침전을 만들며, 3족은 암모니아 완충 용액에서 OH-와 수산화물 침전을 만든다. 염기성 용액에서 황화물 침전을 만드는 양이온은 4족이라고 하고, CO32-와 반응해서 탄산염 침전을 만드는 이온은 5족이라고 하며, 음이온과 반응해서 침전을 만들지 않는 양이온을 6족이라고 부른다. 침전 특성을 이용해서 양이온을 구분하는데 사용하는 침전 시약을 분족 시약 (group reagent)이라고 부르기도 한다.
이 실험에서는 1족의 양이온 중에서 Ag+, Hg22+, Pb2+와 5족의 Ba2+이 혼합된 용액에서 각각의 양이온을 분리하여 확인한다. 염화물의 침전으로 분리한 1족의 양이온과 용액 상태에 남아있는 5족의 양이온은 다른 화학적 방법으로 그 존재를 확인할 수 있다. 1족 양이온의 염화물 침전 중에서 PbCl2는 뜨거운 물에 잘 녹는다. 뜨거운 물에 녹지 않는 염화물과 분리한 Pb2+을 CrO42-과 반응시키면 노란색의 침전인 PbCrO4가 만들어지는 것으로 Pb2+ 이온의 존재를 확인할 수 있다
-1족 양이온의 분리
Pb2+(aq) + 2Cl-(aq) → PbCl2(s) 흰색 침전
Ag+(aq) + Cl-(aq) → AgCl(s) 흰색 침전
Hg22+(aq) + Cl-(aq) → Hg2Cl2(s) 흰색 침전
HCl을 과량으로 넣어줄 경우에는 아래와 같은 반응에 의해서 침전이 다시 녹게 된다.

참고 자료

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