소개글
"황산구리 결정의 수화 속도 실험"에 대한 내용입니다.
목차
1. 여러 가지 수화물 실험
1.1. 수화물의 특징
1.2. 수화물의 물리, 화학적 성질
1.2.1. Calcium sulfate
1.2.2. Copper sulfate
1.2.3. Cobalt chloride
1.2.4. Nickel chloride
1.2.5. Potassium carbonate
1.2.6. Ferric Chloride
1.2.7. Potassium oxalate
1.3. Clathrate hydrates
1.4. 재결정의 원리
1.5. 기구 및 시약
1.6. 실험 방법
2. 화학 정원
2.1. 실험 목적
2.2. 시약 및 기구
2.3. 이론
2.3.1. 삼투 현상
2.3.2. 화학 정원
2.4. 실험 과정
2.5. 주의사항
2.6. 결과
2.7. 고찰
3. 자외선-가시광선 분광기 사용실험
3.1. 실험 목적
3.2. 시약 및 기구
3.3. 이론
3.3.1. 흡수 스펙트럼
3.3.2. Beer-Lambert 법칙
3.4. 실험 과정
4. 참고 문헌
본문내용
1. 여러 가지 수화물 실험
1.1. 수화물의 특징
수화물은 일정한 비율의 물 분자를 포함하고 있는 화합물이다. 수화물에서 물 분자는 용질 또는 이온과 화학적 결합을 이루고 있다. 수화물은 무수화물과 달리 물리적 특성이 다르다.
유기화학에서는 물 분자의 수소 원자나 산소 원자가 다른 원자와 결합한 경우 수화물이라고 부른다. 무기화학에서는 일정 비율의 물 분자가 무기 화합물에 결합된 경우 수화물이라고 정의한다. 따라서 수화물은 용질 또는 이온과 물 분자 간의 결합 형태인 수화로 인해 생성된 화합물이라 할 수 있다.
무수화물과 수화물은 색상, 용해도, 녹는점 등의 물리적 특성이 다르다. 예를 들어 황산 칼슘(CaSO4)의 경우 무수화물은 무색 결정이지만 이수화물인 석고(CaSO4·2H2O)는 백색 가루 형태로 존재한다. 이처럼 수화물은 무수화물과는 다른 고유한 특성을 가진다.
1.2. 수화물의 물리, 화학적 성질
1.2.1. Calcium sulfate
황산 칼슘(Calcium sulfate)은 무색의 결정으로 존재하는 무수물과 백색의 가루 형태로 존재하는 이수화물(CaSO4·2H2O)로 구분된다. 무수물의 경우 칼슘 이온 용액에 묽은 황산 또는 알칼리 금속의 황산염을 더하면 이수화물이 침전된다. 이수화물인 석고는 물에 녹는 편이며, 가열하면 물 분자가 단계적으로 빠져나가게 되어 무수물이 된다.
황산 칼슘은 피부나 눈에 닿으면 심한 자극을 일으킬 수 있어 주의가 필요하며, 호흡기에 들어가면 위험할 수 있다. 실험 시에는 보호 장갑이나 보안경 착용 등 안전 조치가 필요하다.
1.2.2. Copper sulfate
황산 구리(CuSO4)는 대부분 오수화물의 형태를 띠고 있으며 이때에는 무취의 밝은 청색으로 담반이라고도 부른다. 황산 구리 오수화물은 온도를 점차 올려 가열하면 물 분자를 단계적으로 잃게 되다가 완전히 물 분자를 잃으면 황산 구리 무수물이 된다.
황산구리는 물에 잘 녹으며 구리의 비율에 따라 독성을 가지고 있어 살충제, 살균제 등에 활용된다. 흔히 사용되는 황산구리는 98 % 순도에 미량의 수분이 존재하고 있다. 무수 황산 구리는 39.81%가 구리이고 60.19%가 황산 음이온인데 비하여 청색의 수화 황산 구리는 25.47%가 구리로 무수 황산 구리보다 낮은 비율을 차지하고 있고 나머지는 황산 음이온 38.47%와 물 36.06%이다.
황산 구리가 피부에 닿거나 흡입 또는 섭취등과 같이 노출되면 심한 눈 자극을 유발할 수 있고 오랫동안 노출이 되는 경우 쇼크나 사망할 수 있다.
1.2.3. Cobalt chloride
염화 코발트(CoCl2)는 코발트의 염화물이며, 담녹색의 결정으로 존재한다. 건조하여 무수화물이 되면 광택이 있는 황색 비늘 모양의 결정이 된다.
무수화물은 염화카드뮴구조를 가지고 있어, 에탄올에서는 잘 녹지만 액체 암모니아에는 잘 녹지 않는다. 1수화물은 황록색 결정성 분말이고, 2수화물은 갈황색, 4수화물은 담황록색, 6수화물은 녹색이다. 또한 6수화물은 조해성을 가지고 물과 알코올에 잘 녹는다.
염화 코발트는 물보다 밀도가 높으며 무취이다. 가열시 독성 가스를 생성하고, 피부에 노출되면 피부염을 일으킬 수 있으며 흡입하면 폐, 신장, 신경계에 영향을 줄 수 있고 암을 일으킬 수 있다.
수분 검출용으로 사용되는 염화코발트 종이를 만들 때 염화코발트(II)가 사용된다. 시험지는 건조 상태일 때 청색이며 수분이 존재할 때 적색으로 변한다.
1.2.4. Nickel chloride
염화 니켈은 니켈의 염화물이고 담녹색의 결정으로 건조하여 무수화물이 되면 광택이 있는 황색 비늘 모양의 결정이 된다. 무수화물은 염화카드뮴구조로 에탄올에서는 잘 녹지만 액체 암모니아에는 잘 녹지 않는다. 1수화물은 황록색 결정성 분말이고 2수화물은 갈황색, 4수화물은 담황록색 6수화물은 녹색이다. 또한 6수화물은 조해성을 가지고 물과 알코올에 녹는다. 염화 니켈은 물보다 밀도가 높고 무취이다. 가열시 독성 가스를 생성하고 피부에 노출되면 피부염을 일으킬 수 있고 흡입하면 폐, 신장, 신경계에 영향을 끼치며 암을 일으킬 수 있다.
1.2.5. Potassium carbonate
탄산 칼륨은 백색의 고체이고 무수화물은 백색 분말로 조해성을 가지고 있다. 탄산 칼륨은 결정계 중 단사정계로 이는 길이가 다른 세 개의 결정축 중 좌우축과 상하축은 직교하나 전후축은 좌우측과 비스듬한 각을 이루고 있는 형태를 말한다. 또한 물에는 녹지만 에탄올에는 잘 녹지 않고 수용액 상으로는 강알칼리성용액을 만든다. 피부나 눈에 자극이 가지 않게 주의해야한다.
1.2.6. Ferric Chloride
Ferric Chloride(FeCl3)는 흠습성을 가진 황갈색의 결정형 고체로, 알코올, 에테르, 메탄올에 매우 잘 용해되고 이황화탄소나 물에 소량으로 용해된다. 수분에 노출되면 쉽게 수화물이 된다. 불연성물질이지만 일부는 물과 격렬히 반응하여 독성물질을 배출하므로 유의해야 한다. 피부나 눈에 닿으면 화상을 일으킬 수 있고 소화관에 심한 손상을 끼칠 수 있다.
1.2.7. Potassium oxalate
옥살산 칼륨(potassium oxalate)은 무취의 흰색 고체 형태의 화합물이다. 옥살산 칼륨은 수부을 읽고 가루가 되게 가열하면 무수화물을 얻을 수 있으며, 탄산칼륨과 옥살산을 수용액 속에서 반응시켜 용액을 냉각시키면 1...
참고 자료
일반화학실험, 동국대학교 화학과 화학실험실, 녹문당, 2020, 111쪽, 112쪽
일반화학 Atoms First 제2판, McMurry Fay, 자유아카데미, 433쪽, 123쪽
http://msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetailGet.do
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/61482
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/24463
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/9837674
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Iron-trichloride-hexahydrate
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/167265
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/16211566
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/517166
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/61444
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/9887206
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/15865313
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=4389878&cid=60217&categoryId=60217
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5741469&cid=60217&categoryId=60217
https://ko.dict.naver.com/#/entry/koko/b18db359bbd0487ba5676e5d91d7dda0
The Reactivity Series of Metals, Colin France, 2008
Science in Focus, Chemistry for GCE 'O' Level, J. G. R. Briggs, Pearson Education, 2005, 172쪽
Longman Pocket Study Guide 'O' Level Science-Chemistry, Lim Eng Wah, Pearson Education, 2005, 190쪽
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5799715&cid=40942&categoryId=32259
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2289780&cid=60227&categoryId=60227
네이버 지식백과 , 네이버 위키피디아 , 수업교재(이학일 등 저자)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12