코발트 착화합물의 합성을 통한 착이온 조성의 제어 레포트

● 실험 목적
코발트(Ⅲ)의 착화합물인 [Co(NH3)6]Cl2왿� [Co(NH3)5Cl]Cl2의 합성을 통해 수용액에서 전이 금속의 산화, 착이온 조성의 제어, 결정화를 실험하고, 리간드장 이론을 적용하여 두 착화합물의 색깔을 비교 이해한다.

● 실험 이론
1. 전이 금속 (Transition element)
전이 원소에 해당하는 모든 원소들이 금속 원소이기 때문에 전이 금속의 다른 이름은 전이 원소 이다. IUPAC 정의에 따른 전이 원소는 중성 원자가 그 이온 상태에서 불완전한 d 오비탈을 갖는 원소를 의미한다. 주기율표에서 d 구역의 원소 중 12족의 원소들은 완전한 d 오비탈을 가지고 있 다. 따라서 전이 원소에 포함되지 않는다. 전이 원소들이 원소 상태일 때는 4s 오비탈이 더 안정 하므로 4s 오비탈부터 전자가 채워지고, 이온으로 바뀔 때는 4s 오비탈이 더 불안정하여 4s 오비 탈에서부터 전자를 잃기 시작한다. 따라서 전이금속이 가장 가지기 쉬운 산화수는 +2이며, d 오비 탈에서 전자를 더 잃으면 더 높은 산화수를 가진다.

2. 배위화합물 (Coordination compound)
(1) 배위화합물은 착화합물이라고도 한다. 배위화합물은 결합한 이온들 중 한 개 이상의 착물인 이온과 배위결합하는 화합물을 말한다. 여기서 착물은 이온과 중심 금속 원자 또는 이온이 결합 한 화합물을 말한다.
(2) 리간드는 배위 화합물에서 중심 금속 이온과 결합하고, 독립적으로도 존재 가능한 이온이나 분자이다. 리간드는 중심 금속과 결합할 수 있는 자리 수에 따라 분류한다. 중심 금속과 결합 가 능한 자리가 한 자리이면 한 자리 리간드, 가능한 자리가 여러 개이면 여러 자리 리간드라고 한 다. 또한 한 자리 리간드이면서 결합 가능한 원자가 여러 개인 리간드를 양쪽 자리 리간드라고 한다.
(3) 킬레이트는 여러 자리 리간드왿� 중심 금속이 결합한 화합물이다. 킬레이트 화합물은 고리 형 태를 형성하면서 더 안정한 상태로 생성된다.