분광적정에 의한 구리 분석 결과보고서

소개글

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분광적정에 의한 구리 분석 보고서입니다

목차

1. 실험 결과
2. 실험 고찰
3. 참고문헌

본문내용

2. 실험 고찰
이번 실험은 완충용액과 EDTA를 이용하여 구리의 양을 계산하는데 목적이 있다. 실험에서 사용될 완충 용액 제작을 위해 약산인 CH3COOH와 그 짝염기인 CH3COONa를 사용한다. 완충용액의 pH는 5.25로 측정되었다. [그림 2]에는 용액의 pH에 따른 구리 EDTA 착화합물의 존재 비율이 나타나있다. 완충용액은 pH가 일정하게 유지되기에 실험 과정에서 구리 EDTA 착화합물 형성 반응이 pH 5.25 부근에서 일어날 것이다. [그림 2]를 살펴보면 pH가 5를 넘어가면 용액 속 구리가 모두 [CuⅡ(EDTA)]2-의 형태로 존재한다. 실험에서 이용하는 완충용액의 pH가 5.25이기에 우리는 용액 속 구리가 모두 [CuⅡ(EDTA)]2-의 형태로 존재할 것임을 예측할 수 있다. 완충용액에 구리를 녹였을 때 용액이 푸른색으로 변했으며 이는 Cu2+ 이온이 푸른색을 나타낸 결과이다.
첨가하는 EDTA의 양이 0.1mL 단위로 매우 적은 양이기에 기존에 사용하던 뷰렛이 아닌 마이크로 뷰렛을 사용하였다. 큰 눈금 하나가 1mL이던 뷰렛과는 달리 마이크로 뷰렛은 큰 눈금 하나가 0.1mL이기에 더 세밀한 조작이 가능하다. 마이크로 뷰렛을 사용할 경우 팁에 맺혀있는 양이 마이크로 뷰렛을 이용해 떨어트린 양보다 많을 수 있기에 팁을 용액에 담근 상태로 적정을 진행한다. 이 경우 팁에 용액이 남아있기에 용액을 바꿀 때 마다 팁을 닦아주는 과정이 필요하다.
완충용액에 EDTA를 0.1mL 씩 늘려가며 넣어주었는데, 들어가는 EDTA의 양이 많아질수록 푸른색이 진해지는 것을 관찰할 수 있었다. EDTA를 넣기 전 완충 용액 내에서 구리 이온은 acetate 리간드가 붙어있는 상태로 존재한다. 그러나 EDTA를 가해주면 EDTA 착화합물이 더욱 안정하기에 acetate가 EDTA로 치환된다. E = hcλ의 식을 통해 에너지와 파장이 반비례 관계임을 확인할 수 있다. 흡수하는 파장은 곧 색상과 연결되기에 이를 acetate와 EDTA 착화합물의 색상과 연결시켜보면, 안정한(에너지가 낮은) EDTA 착화합물의 경우 긴 파장을 흡수하기에 파란색으로 관찰된다.

참고 자료

레이먼드 창, <일반화학>, (화학교재연구회), 사이플러스, 2016, p. 289
Daniel C. Harris, <Quantitative Chemical Analysis>, macmillan education, 2016, p. 81-82, 146, 266-267
Philip Chi-Wah Cheung, <Chemical Feasibility of Chlorine Dioxide as an Extractant of Transition Metals from Chelated Complexes in Wastewaters for Recycling and Reuse>, American Journal of Environmental Engineering and Science, 2018, p.45