EDTA 표준 용액 제조 예비 보고서 (화학과 분석화학실험)

목차

1. 실험 제목
2. 실험 날짜
3. 실험 목적
4. 시약
5. 실험 기구
6. 실험 이론
7. 실험 과정
8. 참고

본문내용

6. 실험 이론
(1) 킬레이트 화합물 및 킬레이트 효과
킬레이트 화합물은 금속 이온과 리간드 (중심 원자와 결합하는 원자 또는 분자)로 이루어진 화합물을 의미한다. 금속 이온은 전자쌍을 수용하는 Lewis 산으로 작용하고, 리간드는 전쌍을 주는 Lewis 염기로 작용한다.

킬레이트 화합물은 금속 이온과 결합한 원자의 개수에 따라 리간드의 명칭이 다르다. 금속 이온에 결합한 원자가 1개일 경우 monodentate ligand라고 부르고, 결합한 원자가 2개이상일 경우는 multidentate ligand 라고 부른다. multidentate ligand는 ‘chelating ligand’라고도 부른다.

킬레이트 효과는 multidentate ligand가 monodentate ligand보다 더 안정한 금속 착물을 형성하는 경우를 나타낸다. 열역학적으로 비교해보았을 때는 다음과 같다. 자유 에너지에 대한 변화는 다음과 같은 식을 사용한다.

△G = - RT ln K

K는 평형 상수이며, 반응 1과 반응 2를 비교했을 때 K1 > K2이면, 주어진 위의 식에 의해 △G1` < △G2` < 0 이 된다. 절댓값으로 비교해보았을 때 반응 1의 변화값이 상대적으로 더 크므로, 반응 1이 더 우세하다.

(2) 형성상수 k
형성상수 k는 금속 이온과 리간드의 반응에 대한 평형 상수를 의미한다. Kf라고 표시하며, 안정도 상수 (stability constant)라고도 부른다. 형성상수 kf 는 양성자화로 된 EDTA에서 Y4-와 금속 이온 Mn+와의 반응만을 나타낸다. 대부분의 형성 상수 Kf 값은 매우 큰 편이며, 금속 이온의 양전하가 증가할수록 Kf 값은 증가한다.

Mn+ + Y4- ⇌ MYn-4
Kf = [MYn-4] / [Mn+][Y4-]

하지만 Y4-은 pH가 10.37 이하에서는 EDTA는 Y4-로 존재하지 않고 주로 H3Y-와 H2Y2- 상태로 존재하기 때문에 형성 상수 Kf를 사용하기가 어렵다.

참고 자료

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