분석화학실험_EDTA 적정을 이용한 수돗물 또는 지하수의 Ca2+와 Mg2+ 농도 결정_예비보고서_

목차

1. 제목

2. 실험 일시

3. 실험 목적

4. 이론 및 원리
1) EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid)
2) 착물형성상수
3) 물의 경도(Hardness)
4) 예비 보고서 문제 1. 시약 조사 및 시약제조식
5) 예비 보고서 문제 2. EDTA를 이용한 역적정법과 치환적정법의 사례를 이 책에서 소개한 것 외에 각각 한가지씩 조사하시오
6) 예비 보고서 문제 3. 물의 세기(전경도)를 조사하는 이유 및 전경도의 분류를 조사하시오.
7) 비 보고서 문제 4. NN지시약과 Erichrome black T 지시약에 관하여 구조 및 변색 범위 등을 조사하고, 이 두 지시약의 특징과 차이점을 조사하시오.
8) 예비 보고서 문제 5. Ca 경도 측정에서 Mg 이온만 선택적으로 침전되는 이유를 설명하시오.

5. 기구 및 시약
1) [기구]
2) [시약]

6. 실험 방법
1) [실험 1. 용액제조]
2) [실험 2. 물 속의 Ca2+와 Mg2+의 전체 농도 결정 (물의 전경도 측정)]
3) [실험 3. 물 속의 Ca2+와 Mg2+의 각각의 농도 결정 (Ca 경도 측정)]

본문내용

-EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid)
EDTA는 분석화학에서 가장 많이 사용 중인 킬레이트제(chelator)로 직접적정법과 치환적정법, 역적정법과 같은 다양한 적정법을 사용할 때 EDTA를 통해 주기율표상의 대부분의 원소를 분석할 수 있다.

그림처럼 EDTA는 수소 이온을 받거나 내어줄 수 있는 2개의 아민기와 4개의 카르복실산 기를 가진 육양성자성 산(hexaprotic acid)이다. 그림은 중성 형태의 EDTA 상태이며, 내어줄 수 있는 수소 이온을 모두 준 상태(fully basic form)의 EDTA는 ‘Y4-’로 표시하기 때문에 그림의 중성 EDTA는 H4Y로 표시한다. 또한 받을 수 있는 수소 이온을 모두 수용한 상태(fully acidic form)의 EDTA는 H6Y2+로 표시한다. 육양성자성 산인 EDTA는 6개의 pKa 값을 갖게 되는데 처음 4개는 카르복실산 기에 해당하며(pKa1~4 = 0.0, 1.5, 2.00, 2.69), 나머지 2개는 아민 기에 해당한다(pKa5~6 = 6.13, 10.37).
EDTA는 알칼리금속을 제외한 대부분의 금속원소와 1:1로 안정한 착화합물을 형성한다. EDTA 적정에서 용액의 pH가 너무 낮은 경우에는 금속과 결합하는 EDTA 형태인 Y4-의 몰분율이 매우 작기 때문에 안정한 착물을 형성할 수 없는 경우가 있다.
가장 일반적인 EDTA 시약은 Na2H2Yㆍ2H2O(분자량: 372.24g/mol)으로, 해당 물질을 이용하여 표준물질을 만드는 경우에는 보통 일차표준물질인 탄산칼슘(CaCO3)을 이용하여 표준화한다.
EDTA는 흔히 6자리 리간드, 5자리 리간드로서 배위한다. EDTA는 Ca2+·Mg2+ 등과 안정한 킬레이트 화합물을 만든다.

1. EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid)
EDTA를 이용한 다양한 적정법을 통하여 주기율표상의 대부분의 원소를 분석할 수 있다. 다양한 적정법의 특징은 다음과 같다.

참고자료

· 이나트륨EDTA이수화물, 수산화암모늄, 염화암모늄, 트리에탄올아민, 에탄올, 염화수소, 탄산칼슘, Eriochrome Black T,황산칼륨 / 안전보건공단 화학물질정보 MSDS
· Daniel C Harris, "Quantitative Chemical Analysis" 10thEd/ EDTA, 착물형성상수, 금속이온 지시약 /분석화학 10판/자유아카데미/299-322p/ 2010
· Daniel C Harris, "Quantitative Chemical Analysis" 10thEd/ 물의 경도 /분석화학 10판/자유아카데미/317p/ 2010
· 이디티에이 [EDTA] / 네이버지식백과(두산백과 두피디아, 두산백과)
· 킬레이트화합물 [chelate compound, -化合物] / 네이버지식백과(두산백과 두피디아, 두산백과)