[화학과 수석의 A+ 레포트][조교피드백 포함] I족 양이온의 정성분석 (일반화학실험)

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험 시약 및 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적

양이온(cation)은 이를 포함한 화합물의 용해도에 따라 Ⅰ~Ⅴ족(group)으로 분류되는데 이번 실험에서는 Ⅰ족에 속하는 Ag+, Hg22+, Pb2+ 양이온의 정성분석을 한다. 먼저 Ag+, Hg22+, Pb2+가 모두 포함된 혼합 용액으로 분석을 해 본 다음 이들 ion 중 일부만 포함한 미지 용액의 정성분석을 실시한다.
(주의, 여기서 족은 주기율표의 족과는 전혀 관련이 없다.)

2. 이론

양이온의 정성분석 (Qualitative analysis)
많은 양이온은 선택적 침전법(selective precipitation)에 의해 계통적으로 분리해 낼 수 있는데 이들 양이온은 이들 화합물의 용해도에 따라 Ⅰ족부터 Ⅴ족로 구분된다. 이들 각각의 족을 침전시켜 분리해 내기 위해 적당한 시약을 사용하는데 이를 분족 시약(group reagent)이라 한다.
HCl을 가했을 때 Chloride 침전을 형성하는 양이온을 Ⅰ족, 산성 조건 하에 서 sulfide 침전을 형성하는 것을 Ⅱ족, 여기에 NaOH를 가해 염기성 조건을 만들었을 때 sulfide 또는 hydroxide 침전을 형성하는 것을 Ⅲ족, carbonate 침전을 형성하면 Ⅳ족, 그리고 침전을 형성하지 않고 남은 양이온을 Ⅴ족으로 분류한다. 이러한 분류는 <그림1>에 도표로 나와 있다.

Ⅰ족 양이온의 정성분석
Ⅰ족 양이온의 분족 시약은 HCl이다. 이들 양이온은 Cl- 에 의해 chloride 침전을 형성하므로 다른 족에 속한 양이온과 분리해 낼 수 있다.
Ag+ + Cl- → AgCl (s)
Pb2+ + 2Cl- → PbCl2 (s)
Hg22+ + 2Cl- → Hg2Cl2 (s)

이와 같이 침전시킨 Ⅰ족 양이온 들은 다음과 같은 방법으로 다시 분리하여 확인 할 수 있다.
Ⅰ족 양이온의 chloride 중에서 PbCl2의 용해도(solubility)는 <표1>에서 나타난 바와 같이 온도를 높임에 따라 크게 증가하는 반면 AgCl과 Hg2Cl2는 큰 변화가 없다. 따라서 PbCl2, AgCl, Hg2Cl2의 혼합물에 뜨거운 물을 가하면 PbCl2만을 녹여 내어 분리할 수 있다.

참고자료

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