[무기화학실험]Preparation of potassium aluminium sulfate and Ammonium Nickel(II) Sulfate

소개

Preparation of potassium aluminium sulfate
Preparation of Ammonium Nickel(II) Sulfate

이 두가지 실험을 통하여 착염을 알아보는 백반의 합성 실험입니다.

목차

■ 실험 목적
■ 실험 이론
(1) 명반(칼륨 알루미늄 백반)
(2) 명반의 합성
(3) 백반의 용도
(4) 재결정
(5) 한계 반응물(Limited reagent)
(6) 약산성 황산용액으로 재결정하는 이유?
(7) 실험 반응식
■ 기구 및 시약
■ 실험방법
(1) Preparation of potassium aluminium sulfate from aluminium
(2) Preparation of ammonium nickel(Ⅱ) sulfate
■ 실험 결과
■ 주의사항
■ 토의 사항
■ 참고 문헌

본문내용

■ 실험 목적
• 알루미늄으로 백반을 합성하여 색깔, 결정구조를 알아보고 착염과 비교해 본다.
• Double salt 합성을(복염) 하여본다.

■ 실험 이론
일반적으로 백반(alums)이란 의 조성을 알루미늄 복염(Double salt)을 말하며 여기서 M(I)은 을 제외한 모든 알칼리 금속이온이다.(은 크기가 너무 작아서 구조적으로 불안정하다.) 백반결정은 , 및 2개의 이온으로 구성되며 결정구조는 입방결정체(cubic)에 속하는 정팔면체의 큰 결정을 갖는 것이 특징이다. 또한 여러 다른 원소들에 의해서 알미늄 백반과 같은 구조를 갖는 동형결정 (isomorphous crystal)의 여러 백반이 만들어지기도 한다. 이것의 일반식은 M(I)M(III) 이다. M(I)은 알칼리 금속, , 등이고 M(III)은 비교적 작은 반경 (r=0.5~0.7Å)을 갖는 , , , 등이며, 음이온은 , , 등이다. 예를 들면 칼륨-알루미늄백반(), 암모늄-철 백반(), 나트륨-크롬 백반()등이 있다. 본 실험에서는 알루미늄으로 를 합성하여 본다.
(1) 명반(칼륨 알루미늄 백반)
명반(明礬)은 백반 白礬 이라고도 한다. M(I)A1(SO4)2·12H2O 또는 M(I)2SO4·Al2(SO4)3·24H2O의 일반식을 갖는다. 이것은 함유되어 있는 1가의 금속이온에 따라 칼륨백반(potassium alum : 칼리나이트) KAl(SO4)2 ·12H2O, 암모늄백반(ammonium alum : 체르미가이트) (NH4)Al(SO4)2·12H2O 등이라고도 한다. 또, 알루미늄 대신에 다른 3가의 금속이온이 치환된 M(I)M(III)(SO4)2·12H2O(M(III)＝Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Rn, Ir, Ga, In 등)도 넓은 뜻에서 백반이라 하며, 각각의 금속이온에 따라, 이를테면 암모늄-철백반·루비듐-코발트백반 등으로 부른다. 이때 칼륨 및 알루미늄은 생략하여 부르는데, 예를 들면 KFe(SO4)2·12H2O는 철백반, KAl(SO4)2·12H2O는 단지 백반이라 부르기도 한다.

참고자료

· Experimental inorganic chemistry 2nd edition, chapman and hall, p.68~70
· • 무기공업화학실험, 고용식 저, 원창출판사, 2000년, p.165~171