소개글
"금속 아세틸아세톤 착물 합성 및 성질"에 대한 내용입니다.
목차
1. 금속-아세틸 아세토네이트 착화합물의 합성 및 특성
1.1. 실험 목적
1.2. 실험 이론
1.2.1. 배위 화학
1.2.2. 전이 금속
1.2.3. 리간드
1.2.4. 킬레이트
1.2.5. 배위수
1.2.6. 이성질 현상
1.2.7. 토토머
1.2.8. 콘쥬게이션
1.2.9. 아세틸 아세톤
1.2.10. 금속-아세틸 아세토네이트 착화합물의 구조
1.3. 수득률
1.4. 실험 기구 및 시약
1.5. 실험 과정
1.6. 실험 결과
1.6.1. UV-VIS 스펙트럼
1.6.2. IR 스펙트럼
1.7. 토의
2. 참고 문헌
본문내용
1. 금속-아세틸 아세토네이트 착화합물의 합성 및 특성
1.1. 실험 목적
이 실험의 목적은 금속-킬레이트 배위 화합물인 금속-아세틸 아세토네이트 착화합물을 합성하고 분석하여 금속 이온과 킬레이트 리간드와의 반응을 이해하며, 중심 금속의 변화에 따른 화합물의 구조와 성질의 변화를 설명하는 것이다."
1.2. 실험 이론
1.2.1. 배위 화학
배위 화학(Coordination chemistry)은 중심 금속 원자에 결합하는 원자가 중심 금속 원자에 비공유 전자쌍을 일방적으로 제공하며 이루는 화학 결합을 의미한다. 이러한 배위 결합(Coordinate bond)은 Lewis 산-염기 관점에서 볼 때 중심 금속 원자는 전자쌍 받개(Lewis acid)의 역할을 하고, 중심 금속 원자에 결합하며 비공유 전자쌍을 제공하는 원자는 전자쌍 주개(Lewis base)의 역할을 한다.
중심 금속 원자가 리간드와 결합하여 있는 물질을 착물(Complex)이라고 하며, 이 착물이 알짜 전하를 가지면 착이온(Complex ion)이라고 한다. 중성 착물 또는 착이온 중에 하나 이상의 착물로 구성되어 있는 이온성 화합물을 배위 화합물(Coordinate compound)이라고 한다.
착물에서 중심 금속 원자와 직접 결합한 원자들의 수를 배위수(Coordination number)라고 하며, 배위수에 따라 착물의 입체 구조가 달라진다. 배위수는 일반적으로 2, 3, 4, 5, 6 등의 값을 가지며, 중심 금속 원자의 크기와 전자 배치, 리간드의 종류 등에 따라 달라진다.
1.2.2. 전이 금속
전이 금속은 주기율표상에서 4~7주기, 3~12족 까지의 원소들을 말한다. 다른 원소들과 달리 주어진 족뿐만 아니라 같은 주기에서도 많은 유사성을 보여준다. 전이 금속 이온은 원자가 궤도 함수(Valence orbital)로서 d궤도 함수를 활용할 수 있기 때문에 유기 화합물들에 비해 보다 많고 다양한 결합을 할 수 있으며, 다양한 구조를 갖는 화합물을 형성한다. s, p 궤도함수와 함께 d 궤도 함수를 결합에 활용할 수 있기 때문에, 이론적으로는 1s + 3p + 5d = 9개의 결합이 가능하며 란타족과 같이 f 궤도 함수를 원자가 궤도 함수로 활용할 수 있는 내부전이 금속 이온의 경우 그 이상의 결합 형성이 가능하다. 실제로 전이금속 화합물의 배위 결합수는 1 -12에 이른다."
1.2.3. 리간드
리간드는 배위 결합을 이룰 때 중심 금속 원자에 Lewis 염기의 역할을 하며 결합하는 물질을 의미한다. 리간드는 중심 금속 이온에 직접 결합하는 원자의 개수에 따라 구분되는데, 한 개의 주개 원자를 가진 리간드를 한 자리 리간드, 두 개의 주개 원자를 가진 리간드를 두 자리 리간드, 세 개 이상의 주개 원자들을 가진 리간드를 여러 자리 리간드라고 한다. 중심 금속 이온과 결합하여 착물을 형성할 때, 여러 자리 리간드는 금속 이온에 여러 개의 결합을 형성할 수 있기 때문에 더 안정한 착물을 생성하게 된다. 이와 같은 현상을 "킬레이트 효과"라고 하며, 이를 통해 여러 자리 리간드가 한 자리 리간드보다 더 안정한 착물을 형성할 수 있다. 일반적으로 리간드는 전자쌍을 제공하는 Lewis 염기로 작용하여 금속 이온과 배위 결합을 이루지만, 때에 따라서는 리간드 자체가 산화되거나 환원되는 경우도 있다. 이런 경우 리간드는 전자를 받거나 주는 역할을 하게 된다.
1.2.4. 킬레이트
킬레이트(Chelate)는 두 자리 이상의 리간드가 금속 원자를 포함하는 고리를 형성한 것을 의미한다. 이러한 두 자리 이상의 리간드를 포함하는 배위 화합물을 킬레이트 화합물이라고 한다.
킬레이트 고리를 가진 착물은 그렇지 않은 착물에 비해 더 안정한데, 이를 킬레이트 효과(Chelating effect)라고 한다. 킬레이트 계에서의 생성 엔트로피는 킬레이트 고리의 수에 비례하는데, 킬레이트의 고리 수가 많을수록 착물의 자유 에너지 안정화 효과가 커지며 더 안정한 착물을 형성한다.
또한, 여러 자리 리간드에 의한 착물이 킬레이트 고리를 생성할 때 필요한 킬레이트 생성 엔탈피가 한 자리 리간드 착물의 킬레이트 고리를 생성하기 위해 필요한 엔탈피보다 더 ...
참고 자료
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