일반화학실험 | 여러가지 수화물

 

 

 

TIP

 

 

1. 황산 칼슘, 황산 구리, 설탕, 염화코발트, 염화니켈, 탄산칼륨 이 6가지 물질을 가열을 시키고 물을 첨가한 후 그에 따른 변화를 통해 각각의 물질들이 수화물인지 수화물이 아닌지를 분류할 수 있다.
2. 재결정의 정의와 방법에 대해서 알고 직접 재결정을 이용하여 의 결정을 얻고 모양과 크기를 관찰해본다. 

 

 

 

수화물

수화물은 무기화학과 유기화학에서 분자 내에 물 분자를 포함하고 있는 물질을 이르는 말이다. 많은 수화물에서 포함되어 있는 물의 화학적 형태는 다양하게 나타난다. 물이 다른 화합물에 결합되어 있는 화합물이며, 함수화물이라고도 한다. 가장 흔히 볼 수 있는 것은 염류의 수화물이다. 수화물의 표기는 화합물의 화학식 뒤에 기호 뒤에 결합하는 물분자를 적어준다. 예를 들어 황산구리의 화학식은 CuSO₄인데 황산구리는 보통 상태에서 분자 하나당 다섯 개의 물 분자를 포함하고 있기 때문에 표기를 CuSO₄·5H₂O로 표기한다. 이런 수화물은 가열할 시 물 분자가 떨어져 나갈 수 있다. 수화물을 가열하면 황산구리 화합물이 얻어지고 이 물이 포함되어 있지 않은 황산구리는 무수 황산구리라 부른다. 수화물과 무수 화합물은 종종 물리적 성질과 화학적 성질이 다르다.

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실험 방법

Part. I : 수화물의 성질

1) 잘 건조된 6개의 시험관에 각각 다음에 주어진 화합물들을 약간 (시험관 바닥을 덮을 정도) 넣고, 고체 덩어리가 없이 고운 가루가 되도록 유리막대로 잘 부순다. 황산칼슘, 황산구리, 설탕, 염화코발트, 염화니켈, 탄산칼륨

2) 알코올 램프로 시험관 바닥 부분을 가열하며 변화가 있는지 관찰한다. 시험관 벽에 물방울이 맺히는지도 관찰한다. 이 때 시험관 입구는 사람이 있는 쪽을 향하지 않도록 주의한다. 온도가 너무 높으면 시험관이 깨질 수도 있으니 주의한다.

3) 시험관을 충분히 식힌 후, 각 시험관에 약 ～1㎖의 증류수를 가하고 잘 흔들어준 후 변화를 관찰한다. 변화가 즉시 나타나지 않을 수도 있으니 1～2분 정도 기다려 본다.

 

Part. II : Potassium tris(oxalato) ferrate(III)의 합성

1) 50㎖ 비커에 FeCl₃용액 (10㎖의 증류수에 4g의 FeCl₃를 용해)을 준비한다.

 

2) 20㎖의 증류수가 들은 100㎖ 비커를 가열판에서 가열하여 따뜻하게 한 후, 12g의 K₂C₂O₄·H₂O 를 가하고 모두 용해시킨다.

 

3) 여기에 앞에서 준비한 FeCl₃ 용액 8㎖을 가하고 잘 섞어준다.

 

4) 혼합 용액을 0℃의 얼음중탕(ice bath)에서 결정 생성이 완료될 때까지 냉각시킨다.

 

5) 생성된 결정의 일부를 꺼내어 거름종이 위에 펼쳐서 건조시킨 후, 결정의 모양과 크기를 관찰한다.

 

6) 비커에서 결정 위의 용액을 모두 따라버리고, 따뜻한 증류수를 가하여 고체 결정을 다시 용해시킨다. 이 때 너무 많은 양의 증류수를 사용하지 말고, 증류수를 조금씩 가하며 고체 결정이 모두 용해될 정도만 사용한다. 필요하면 용액을 약하게 가열한다.

 

7) 용액을 다시 얼음중탕(ice bath)에서 결정 생성이 완료될 때까지 냉각시킨다.

 

8) 석출된 결정은 진공거르기(vacuum filtration)장치를 사용하여 거르고, 소량의 얼음물로 씻은 후 거름종이 위에 펴 말린다.

 

9) 건조된 결정의 모양과 크기를 관찰하고, 절차 5에서 얻은 결정과 비교한다.

 

10) 충분히 건조시킨 결정은 절차 5에서 얻은 결정과 합친 후 무게를 측정한다.

 

 

 

[일반화학실험]여러가지 수화물 레포트