[무기화학실험]Spectrochemistry of Cobalt(II) complexes Electronic Spectra

소개글

Co(II)와 KSCN 조성에 따른 흡광도 분석, Co(II) compound의 d7 입체화학을 이해하는 무기화학실험입니다.

목차

■ 실험 목적

■ 실험 이론 및 원리
(1) Cobalt(II) d7의 화학
(2) 분광학 계열(spectrochemical series)
(3) 전이 금속, 금속 착화합물의 전자전이
(4) Beer-Lambert 법칙
(5) Beer 법칙의 가정
■ 실험 시약 및 기구
■ 실험 방법
■ 실험 결과
■ 주의사항
■ 토의 사항
■ 참고 문헌

본문내용

Spectrochemistry of cobalt(II) complexes electronic spectra
■ 실험 목적
(1) Co(II)와 KSCN 조성에 따른 흡광도 분석, Co(II) compound의 입체화학을 이해한다.
(2) Co(NO3)2와 KSCN의 혼합용액을 특정 파장에서 스펙트럼을 찍어본다. Data를 그리고 최대 파장과 최대흡광도 계수를 구한다.

■ 실험 이론 및 원리
Cobalt는 수용액 중에서 aqua ion 으로 안정하게 존재하고 담홍색이다. 그리고 과잉의 Cl-를 가하면 쉽게 청색의 4면체형 착물 이온이 된다. 최고 산화상태는 +5이지만 화학적으로 중요한 것은 +2과 +3이다. 단순화합물에서 +3상태는 비교적 불안정하기 때문에 +2가 많이 존재하게 된다.

+ 4Cl- ⇌ + 6H2O
담홍색 청색 . . . . .

구조는 Tetrahedral과 Octahedral이 평형을 이루고, aqua ion에서는 소량이지만 Tetrahedral형으로 이 존재한다. 이들 두가지는 안정도의 차이가 없고 같은 리간드의 착물인 경우는 평면관계에 있다. 그리하여 물에 대하여는 매우 작지만 일정농도의 4면체형 이온이 존재한다.


Cobalt를 사용하는 이유는 다른 전이 금속이온보다 더 쉽게 Tetrahedral complex를 생성한다. Co2+는 보통 존재하는 이온 중 유일한 dn2+이온으로, 리간드 안정화 에너지 측면에서 보면 다른 어떤 dn(1≦n≦9)전자 배치가 보다 Tetrahedral complex가 갖게 되는 불안정성이 작다. Co의 경우는 Co(II)상태에서는 Tetrahedral과 Octahedral형태가 존재하지만 두 구조의 안정도 차이가 없기 때문에 동시에 존재한다. Co2+착물의 색은 Octahedral complex일 때 담홍색이며, Tetrahedral complex일 때 남색을 나타낸다.

+ 4SCN- ⇌ + 6H2O
Octahedral Tetrahedral
담홍색 청색

참고 자료

(1) Inorganic Chemistry Principles of Structure and Reactivity 4th Ed. by Huheey p.502~503
(2) Inorganic Chemistry 2nd Ed. by Catherine E. Housecroft p.563, 627~630
(3) 기기분석 김승재 외 1명 동화기술 1995.3.15 134~157p
(4) 기초무기화학 김시중 외 3명 자유아카데미 1994.8.25 484, 485, 516~521p
(5) 분석화학 skoog 외 2명, 탐구당
(6) 무기화학실험 변종철 외 1명, 형설출판사