무게 분석법(침전법)을 이용하여 황산바륨의 무게로부터 황산염이온의 정량을 구한다.
황산염 이온을 포함한 용액에 염화바륨을 가했을 때 생성되는 침전물을 감압여과 한 후에 강열하여 얻은 황산바륨의 무게를 측정하고 분자량 비율을 이용하여 황산이온의 무게를 정량한다.
실험 방법
1. 실험 과정
1) 도가니를 전기로에 600℃에서 15분간 가열한 뒤 데시케이터에서 식힌다.
2) 부피 플라스크에 순수한 Na2SO4 0.5g을 녹인 증류수 200㎖에 진한 HCl 1㎖를 용액에 가한다.
3) 부피 플라스크에 AgNO3 8.5g을 증류수에 녹여 500㎖, 0.1M의 AgNO3수용액을 만든다.
4) 부피 플라스크에 BaCl2 5.21g을 증류수에 녹여 500㎖, 0.05M의 BaCl2 수용액을 만든다.
5) 2)번의 Na2SO4 수용액과 4)번의 BaCl2 수용액을 끓을 때까지 가열하나 끓는점을 넘지 않게 하며, 60~70℃ 정도의 온도가 되었을 때 Na2SO4 수용액에 BaCl2 수용액을 천천히 가한다. 이때 Na2SO4 수용액이 잘 섞이게 세게 젓는다.
6) 침전물이 가라앉도록 방취한 뒤 BaCl2 수용액을 Na2SO4 수용액에 소량을 가하여 침전이 생기는지 확인을 한다. 여기서 생성되는 침전물은 BaSO4이다. 그 후 BaCl2 수용액을 5㎖ 씩 가하여 침전이 계속 되는지의 여부를 확인하고 만약 침전이 생기지 않을 때 BaCl2 수용액을 그만 넣어 준다. (침전 여부를 확인하기 힘들므로 과량을 넣어도 된다.)
7) 유리막대를 비커 안에 둔 채로 상층액이 맑아질 때까지 식힌다. 이때 증류수가 증발 할 수 있으므로 부피가 200㎖ 아래로 내려가면 증류수를 가하여 준다.
8) 부흐너 깔때기에 거름종이를 맞게 얹은 뒤 7)번에서 침전이 된 수용액을 서서히 걸러준다. 이때 용액이 넘치지 않도록 주의한다.
9) 뜨거운 증류수로 침전물을 거름종이 안쪽으로 모은 뒤 유리막대와 비커에 묻은 침전물도 뜨거운 증류수를 이용하여 거름종이 안으로 씻어 넣는다.
10) 걸러진 용액에 AgNO3 수용액을 가해 침전물이 생기는지를 확인하며 잔여 염화 이온을 확인한다. 염화이온이 확인되지 않을 때까지 따듯한 증류수로 침전물과 거름종이를 씻는다.
11) 거름종이를 살짝 들어 올려 잠시 남은 물기가 빠지게 한 뒤 잘 접어 도가니 바닥에 놓아 살짝 눌러준다. 이때 깔때기에 침전물이 남아 있을 경우 거름종이로 닦아 함께 도가니에 넣는다.
12) 거름종이를 넣은 도가니를 뚜겅을 덮고 전기로 800℃에서 거름종이가 완전히 회화될 때 까지 가열한다.
13) 전기로에서 충분히 식혀준 후에 도가니의 무게를 잰다.
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