니켈 화합물의 합성 및 자기 특성 레포트

소개

2020-2학기 해당과목 A+ 레포트입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
1) 에틸렌다이아민 (en)
2) 니켈 (Nickel)
3) 전이 금속 (Transition metal)
4) 리간드 (Ligand)
5) 배위 화학 (Coordination chemistry)
6) 결정장 이론 (Crystal Field Theory, CFT)
7) 리간드장 이론 (Ligand Field Theory, LFT)
8) 장의 세기와 스핀
9) Jahn-Teller 효과
10) 흡광도 (Absorbance)와 Lambert-Beer 법칙
11) 자화율 (Magnetic susceptibility, χ)
12) 상자기성 (Paramagnetic)과 반자기성 (Diamagnetic)

3. 실험 기구 및 시약
1) 실험 기구
2) 시약

4. 실험 과정
1) [Ni(en)_3]〖Cl〗_2∙2H_2 O의 합성
2) [Ni(NH_3 )_6]〖Cl〗_2의 합성
3) [Ni(en)_2]〖Cl〗_2∙2H_2 O의 합성
4) 특성 분석

5. 참고 문헌

6. 실험 결과
1) [Ni(en)_3]〖Cl〗_2∙2H_2 O의 합성
2) [Ni(NH_3 )_6]〖Cl〗_2의 합성

7. 토의

본문내용

1. 실험 목적
- 전이 금속의 하나인 니켈(Ⅱ)을 이용하여 팔면체(O_h) 화합물과 사각평면(SP) 화합물을 합성하고, 그들의 자기 특성을 이해한다.

2. 실험 이론
1) 에틸렌다이아민 (en)
- 분자식 C_2 H_8 N_2를 갖는 유기 화합물로, 상온에서 염기성을 띄는 무색 투명한 액체 상태로 존재한다.
- 중심 금속 원자에 리간드로서 결합하여 착물을 형성할 수 있다. 이 때, 에틸렌다이아민은 양쪽 끝의 질소 원자와 중심 금속 원자가 결합할 수 있는 두 자리 리간드이다.
- 에틸렌다이아민은 착물을 이루는 리간드의 역할일 때에는 간단하게 en으로 표현하기도 하며, EDTA 합성, 접착제의 원료 등으로 사용되기도 한다.
2) 니켈 (Nickel)
- 원자 번호 28번의 전이 금속이며, 자연 상태에서 은백색의 광택을 가지며 강자성을 띄는 금속 결정 형태로 얻어진다. 동전을 만드는 원료나 도금 물질로 쓰이고, 영구 자석을 만드는 등에 사용된다.
- 순수한 결정 상태에서는 은백색이지만, 수화물에서는 녹색을 띈다.
3) 전이 금속 (Transition metal)
- 주기율표상에서 한 주기의 왼쪽에서 오른쪽으로 가며 d 오비탈에 전자가 채워지는 금속을 전이 금속이라고 한다. 전이 원소라고도 하며, 이 원소들은 모두 금속 원소이기 때문에 보통 전이 금속이라고 한다.
- 리간드와 결합하며 착물을 형성하는 중심 금속 원자의 역할을 하기도 하며, 이 때 리간드로부터 전자쌍을 받는 Lewis 산으로 작용한다. 이 때, 한 원소가 여러 개의 산화수를 가질 수 있다.
4) 리간드 (Ligand)
- 중심 금속 원자와의 배위 결합을 통해 착물을 이루는 물질을 리간드라고 하며, 배위 화합물에서 독립적으로 존재할 수 있다. 배위 결합을 이룰 때 중심 금속 원자에 비공유 전자쌍을 제공하며 Lewis 염기로 작용한다

참고자료

· 일반화학 (13판) / Brown 외 5 / 자유아카데미 / P. 246~247
· 무기화학 (7판) / Weller 외 3 / 자유아카데미 / p. 403~406, 412~413, 436~437, 457~459
· 무기화학 (4판) / James E. Huheey 외 2 / 자유아카데미 / P. 329~335
· 무기화학 (5판) / Gary L. Miessler 외 2 / Pearson / p. 359~362, 393~394, 415~430
· 파비아의 분광학 강의 / Donald L. Pavia 외 3 / CENGAGE / P. 589~593
· 기기분석 (7판) / James W. Robinson 외 2 / 자유아카데미 / P, 62~66