무기화학실험 | 황산구리의 제조

 

 

 

TIP

 

 

1. 구리로부터 황산구리 5수화물을 제조하는 방법과 그 물성을 알아보고 황산구리 5수화물을 직접 제조할 수 있다.
2. Cu와 HNO₃, H₂SO₄를 이용하여 간단한 무기물의 하나인 CuSO₄·5H₂O의 제조법을 익히고 물리적 특성을 알아본다

 

 

 

황산구리

1) 성질

① 수화염 : 청색 혹은 군청색, 삼사정계 결정, 청색 알갱이 혹은 옅은 청색 분말로, 공기 중에서 천천히 풍화함.

② 무수염 : 회백색에서부터 녹색이 도는 백색 사방정계 결정 혹은 비정질 분말

③ 감청색 투명한 삼사정계 결정 또는 분말, 비중은 2.28

④ 건조 공기중에는 풍화되어 표면이 백색인 분말이 되고, 천연에서는 당반 광물로서 발견됨.

⑤ 110℃로 가열하면 일수염, 258℃에서는 무수물, 650℃에서는 산화동이 됨.

⑥ 물, 글리세린에는 용해되나 알코올에는 용해되지 않음.

⑦ 수용액에서 과잉의 암모니아수를 가하면 청색을 나타내고, 염화바륨 용액을 가하면 백색의 침전물을 생성.

 

 

d-orbital(5가지)

주양자수n=1, 2에 해당하는 1d, 2d오비탈은 존재하지 않는다. d오비탈은 주양자수 n=3인 3d오비탈이 에너지 준위가 가장 낮은 오비탈이다. d오비탈은 5개의 모양이다. d오비탈 역시 s, p오비탈처럼 주양자수 n값이 커질수록 전체성 원자모형이 커지며 n>3인 오비탈은 마디로 인해서 복잡한 확률 분포 양상을 보인다.

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 구리에서 질산구리 수용액의 제조

Cu 5g에 60% HNO₃ 25㎖를 가하고 필요에 따라 가열하면서 용해시킨다. 용해는 발열반응이며, 무색의 NO와 갈색 NO2 가스가 발생하므로 통풍실(Draft)내에서 행한다.(유독가스임)

 

2) 질산구리 수용액에서 염기성 탄산구리의 제조

질산구리 수용액에 탄산나트륨의 뜨거운 용액을 조금씩 가하여 염기성 탄산구리의 침전을 생성시킨다. 이 때에 뜨거운 용액을 과잉으로 가해서는 안되며, 침전을 흡인 여과하여 더운물로 수회 세척한다. 여기서 뜨거운 용액이란 10수화물의 결정 탄산나트륨 50g을 물 100㎖에 녹이고 가열한 수용액을 말한다. 염기성 탄산구리는 Cu(OH)₂·CuCO₃ 의 조성을 갖는다.

 

3) 염기성 탄산구리에서 황산구리 결정의 제조

황산 5㎖를 H₂O 100㎖에 희석한 용액을 가열하면서 이것에 제조한 염기성 탄산구리를 소량씩 풀어 용해시킨다. 만일 전부 용해하지 않으면 황산수용액을 몇 방울 가하되 과잉으로 첨가해서는 안된다. 용해가 끝나면 액을 여과하고 증발접시에 옮겨 물중탕 상에서 가열 농축한다. 이것을 농축하여 생성된 조품을 여과하여 황산 약산성의 열탕에서 재결정시킨다. 즉, 증발접시의 둘레에 소량의 결정이 석출하는 정도까지 농축하고 방냉한다.

 

 

 

 

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