무기화학실험 | 복염 ammonium nickel(Ⅱ) sulfate와 ammonium cobalt (Ⅱ) sulfate의 합성

 

 

 

TIP

 

 

1. 복염의 개념 및 상 도표를 이해하고 복염을 합성해 본다.
2. 분석법으로 복염 화합물에 들어있는 금속 함량을 알아본다.

 

 

 

염 (Salt)

염이란 양이온(cation) 과 음이온(anion)이 정전기적 상호작용의 결합력에 의해 생성된 화합물을 말한다. 염의 종류는 크게 단염, 복염, 착염으로 나눠진다.

 

1. 단염 (Simple salt)

활성이 큰 금속원소와 활성이 큰 비금속 사이에서 생성되는 염이다. 양이온과 음이온이 생성되기 위한 이온화 에너지가 비교적 유리한 경우에 이온 결합한 단순염이 생성되고 1족, 2족, 3족 일부 원소 및 전이금속의 낮은 산화상태의 양이온과 활성이 큰 16, 17족의 음이온 원소의 사이에서 단염이 발생한다.

 

2. 착염 (Complex salt)

착이온(중심 금속 이온에 리간드가 배위 결합하여 이루어진 구조의 이온)이 되어있는 착물을 말한다. 대개의 착물은 할로겐화 이온 원자를 가지는 리간드를 포함한다.

 

3. 복염 (Double salt)

특정한 비율로 두 종류 이상의 양이온과 음이온이 전하 균형을 이루면서 결정격자에 들어간 염을 말한다. 두 개 이상의 염이 액체에 용해되어 함께 규칙적인 격자 형태로 결정화 될 때, 복염이 형성된다. 따라서 복염은 결정 상태에서는 하나의 물질이지만, 물에서는 구성성분 염들로 이온화한다는 점에서 착염과 구분되는 점이다. 복염의 용해도가 일반적으로 구성 성분 염들의 용해도 보다 낮기 때문에, 복염이 쉽게 석출(결정화) 된다. 더구나 복염은 구성성분 염들보다 더 큰 결정을 가지는 경향을 갖고 있다.

 

 

실험 방법

1. Ammonium nickel(Ⅱ) sulfate hexahydrate 의 합성 (NH₄)₂SO₄·NiSO₄·6H₂O

1) NiSO₄·6H₂O 포화수용액 10㎖를 비커에 넣고 증류수 10㎖로 희석한다.

 

2) 다른 비커에 (NH₄)₂SO₄ 포화수용액 26㎖를 넣고 증류수 20㎖로 희석한다.

 

3) 두 용액을 큰 비커에 넣고 먼지가 들어가지 않게 거름종이로 덮는다.

 

4) 1시간 정도 기다린 후 연한 녹색 액체를 따라내고 결정들을 몇 장의 포개진 거름종이 위로 옮긴다.

 

5) 위에 몇 장의 거름종이를 올리고 결정들을 눌러 물을 제거한 후 실온에서 건조한다.

 

2. Ammonium cobalt(Ⅱ) sulfate hexahydrate 의 합성 (NH₄)₂SO₄·CoSO₄·6H₂O

1) Co(NO₃)₂·6H₂O 10㎖ + 증류수 10㎖를 준비한다.

 

2) 다른 비커에 (NH₄)₂SO₄ 22.5㎖ + 증류수 15㎖를 넣어 희석한다.

 

3) 두 용액을 큰 비커에 넣고 먼지가 들어가지 않게 거름종이로 덮는다.

 

4) 혼합용액에 증류수 7㎖를 넣어 희석시킨다.(40분이 지나면 결정이 보인다.)

 

5) 3시간 정도 결정화를 지속시킨 후 수 시간 또는 다음날에 연한 녹색 액체를 따라내고, 거름종이로 결정들을 눌러 물을 제거한 후 실온에서 건조한다.

 

 

 

[무기화학실험]복염 ammonium nickel(Ⅱ) sulfate와 ammonium cobalt (Ⅱ) sulfate의 합성 레포트