양이온 분석

 

 

◼실험목적

양이온의 침전의 성질을 이용하여 혼합용액에서 양이온의 존재성을 확인하기 위함이다.

 

◼실험원리

 

①침전

 

 

 

 

 

일반적으로 액체 속에 존재하는 작은 고체가 액체 바닥에 가라앉아 쌓이는 일을 말한다. 화학에서 침전이란 용액에서 고체가 분리되는 것을 말한다. 다시 말해서 용액속에 용융되어 있던 용질이 다시 고체 결정으로 만들어지는 것을 말한다.

 

추가적으로 설명하자면 용액속에 녹아 있던 앙금은 물과의 자기적 힘의 교류를 통해 물에 떠 있지만, 앙금이 형성되면 이온끼리(양아온, 음이온끼리)의 결합으로 인해 물과의 자기적 힘의 교류가 약해져서 물 속에서 가라앉게 된다.

 

 

②침전의 종류

 

•균일 용액 침전

 

균일 용액 침전이란 첨가한 물질에 의해서 침전이 천천히 생기도록 하여 균일한 침전이 생기도록 하는 것을 말한다. 침전이 생기는 데 시간이 오래 걸리고 밀도가 큰 침전을 만든다는 특징이있다.

 

•분별침전

 

분별 침전이란 두 종류 이상의 성분을 포함하는 용액에 침전 시약을 사용하여, 용해도의 차를 이용해서 두 종류 이상의 침전을 분리 시키는 일이다. 분별 침전은 용액의 온도, 수소 온이 농도를 조절하여 이용한다.

 

•약품 침전

 

약품 침전이란 약품을 사용하여 침전물을 만들어 정화하는데 이용하는 방법이다.

 

③용액 침전의 과정

 

불포화 용액을 냉각시키면 포화에 이르게 되고 포화 용액을 냉각시키면 용매에 녹지 못하게 된 용질이 서로 달라붙으면서 입자가 커지게 되어 가라앉는 경우에 침전이 생긴다.

 

 

 

◼실험 도구, 재료

유리막대, 스포이드, 핫 플레이트, AgNo3, Pb(No3)2, K2CrO4, Hcl 등 여러가지 시약들

 

 

◼실험 과정

 

 

 

 

 

◼결과

1.양이온 혼합용액 실험 관찰 사항
8. 실험 관찰 시: 노란색 침전물이 형성되었다.
10. 실험 관찰 시: 푸른색 리트머스 종이가 붉게 변했고 흰색 침전 물이 형성되었다.

 

2-1. .혼합용액에 있는 이온의 종류

 

pb2+, Ag+, NO3-

 

2-2.화학반응식

 

AgNO3 + Pb(NO3)2 + 3HCl → Agcl + PbCl2 + 3HNO3

 

3.다음 농도의 용액을 만들기 위한 다음 물질의 양 (100ml 용액을 만들 때 필요한 양)

 

10.01M AgNO3 (99.8%)
0.0001 X 169.87 X 0.998 = 1.695 X 10^(-2)g

20.1M Pb(NO3)2 (99.3%)
0.001 X 331.21 X 0.993 = 328.89 X 10^(-2)g

31M K2CrO4 (98.5%)
0.1 X 194.21 X 0.985 = 191.2g

46M HCl (35%)
0.6 X 36.46 X 0.35 = 765.8 X 10^(-2)g

56M NH3 (28%)
0.6 X 17.03 X 0.28 = 286.16 X 10^(-2)g

66M HNO3 (60%)
0.6 X 63.02 X 0.6 = 2268.6 X 10^(-2)g

76M CH3COOH (99.5%)
0.6 X 60.05 X 0.995 = 3584.99 X 10^(-2)g

◼고찰

앙금

 

앙금이란 화학 용어로서의 앙금은 서로의 극성이 반대인 특정한 두 이온의 수용액을 섞었을 때에 생기는고체 입자를 말한다.이러한 앙금을 생성하는 반응을 앙금 생성 반응이라하며, 앙금 생성 반응 의 알짜 이온은 앙금을 생성한 이온이며, 구경꾼 이온은 앙금을 생성하지 않은 채 물에 용해되어있는 이온들이다. 앙금이 생기는 이유는 서로 다른 극의 알짜 이온 간의 결합력이 알짜 이온과 물 분자의 결합력보다 강하기 때문이다.

 

포함된 이온에 따른 이온 색깔

 

일반적으로 은 온이, 칼슘 이온, 바륨 이온등이 앙금 반응하면 흰 색, 요오드 이온이 반응하면 노란색, 구리 이온이 반응하면 검은색 이 앙금으로 형성된다.

 

◼참고문헌

공학일반화학실험, 줌달의 일반화학, 옥스토비 일반화학, 화학 대사전, 두산 백과사전