[분석화학실험]EDTA titration of Ca2+ and Mg2+ in Natural Waters

소개글

EDTA titration of Ca2+ and Mg2+ in Natural Waters
금속 이온을 EDTA에 반응시켜 전체 금속 이온 농도를 구하여 Ca2+와 Mg2+를 분석하여 보는 실험입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
(1) Metal-chelate complex
(2) 킬레이트(Chelate)
(2) EDTA(Ethylenediaminetetraacetic Acid)
(3) EDTA 착물
(4) EDTA 적정 곡선 계산
(5) EDTA 적정 곡선
(6) 금속-EDTA 완충용액
(7) 금속 이온 지시약(metal ion indicator)
(8) 적정 방법
(9) 물의 경도
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
(1) Ca2+이온과 Mg2+이온의 총 농도 측정
(2) Ca2+이온과 Mg2+이온의 각각의 농도 측정
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 자료
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
∙ EDTA를 이용한 적정원리와 응용을 이해하고 천연수 조성을 분석한다.
∙ 지하수에 들어있는 금속 이온을 EDTA에 반응시켜 전체 금속 이온 농도를 구하여 와 을 분석한다.
∙ 금속이온과 킬레이트 시약의 반응에 의해 킬레이트 화합물이 생성되는 반응을 이용하여 EDTA와 반응할 수 있는 전체 금속이온의 농도를 구할 수 있다.

2. 실험 이론 및 원리
(1) Metal-chelate complex
metal ion : lewis acid, electron pair donor
ligand : lewis base, electron pair acceptor
monodentate ligand : 금속이온과 한 개의 원자만 결합
multidentate, chelating ligand : 2개 이상의 리간드 원자가 금속이온과 결합
chelate effect : 여러자리 리간드가 유사한 한자리 리간드보다 더 안정한 금속 착물을 형성
(2) 킬레이트(Chelate)
착이온(complex ion)은 이온이나 중성분자들에 의하여 둘러싸인 중심이온(금속이온)으로 이루어진 이온이다. 한 개의 리간드가 금속 이온과 두 자리 이상에서 배위결합을 하여 생긴 착이온을 뜻한다. 등이 그 예이며 각 경우에 가 중심이온이 된다. 예를 들어 구리가 포함된 용액에 에틸렌다이아민의 수용액을 가할 때 구리는 에틸렌다이아민의 두개의 아민기의 질소 원자와 결합하여 고리모양의 착이온을 만드는데, 이렇게 해서 생성된 화합물을 킬레이트라 한다. 킬레이트를 형성하는 대표적인 리간드로는 에틸렌다이아민, EDTA가 있다. EDTA의 경우에는 2개의 N이 비공유 전자쌍을 갖고 있으므로 ligand 역할을 잘한다.
킬레이트화(chelation)는 한 개 이상의 결합을 하는 중성분자나 이온을 포함하는 “착이온”을 형성하는 것을 일컫는다. 킬레이트(chelate)란 말은 그리스어의 chele 즉 “claw(집게발)”로 부터 유래된다. 킬레이트제(chelating agent)는 둘 또는 그 이상의 중심이온에 붙을 수 있는 “집게발” 또는 결합자리를 가지고 있다.

참고 자료

∙ 분석화학실험교재연구회, 분석화학실험, 자유아카데미, 2004년
∙ Experiments To Accompany Quantitative Chemical Analysis 6th Ed by Daniel C. Harris, p.29～30
∙ 분석화학, 김강진 외 3명, 자유아카데미, 2001, p.350～377
∙ 고급분석화학, 정용순, 이원 저, 반조아카데미, 1999, p.115～117
∙ 분석화학실험, 김석현, 탐구당, 1996년
∙ 분석화학, 허호장, 형설출판사, 1999년
∙ 최신분석화학, 신광문화사
∙ 기본분석화학, 녹문당