[일반화학실험]양이온 정성분석

양이온 정성분석
체계적인 분석을 통하여 용액에 녹아 있는 여러 가지 양이온의 성질을 이해한다.
혼합 용액에서 양이온을 분리해 본다.
침전반응과 평형에 대해 이해한다.
Purpose
물질이 어떤 성분으로 되어 있는지 또는 어떤 비율로 포함되어 있는지 확인
① 정성분석(qualitative analysis) : 물질의 성분을 알아내는 것
Reveals the identity of the elements and compounds in a sample
② 정량분석(quantitative analysis) : 물질을 이루고 있는 각 성분의 양적 관계를 조사
Indicates the amount of each substance in a sample.
∴ 일반적으로, 정성분석 → 정량분석
Chemical Analysis
시료 안에 어떤 성분이 있는지를 모른 사태에서 양을 조사하면 공존된 성분에 따라서는 방해하는 것이 있기 때문에 오차가 생기는 수가 있으므로 미지성분의 시료를 분석할 때에는 반드시 정성분석을 해야 한다.
양이온의 정성 분석 실험에서는 물질의 화학적 성질을 이용하여 용액 속에 녹아 있는 이온의 종류를 알아낸다. 양이온 분석 실험에서 이용하는 침전 반응은 이온 결합 물질의 용해도가 극히 작기 때문에 생기는 반응이다. 다음 표는 몇 가지 양이온과 음이온의 용해도를 나타낸 것이다. 용해도 차이에 의하여 침전이 이루어지면 이온을 검출할 수 있다.
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Chemical Analysis methods
① 단일물질
색, 끓는점, 녹는점, 비중, 용해도
경도, 점도, 불꽃 반응 등 물리적 성질이나 불꽃반응으로 확인.
② 혼합물
각 성분을 검출하기 어렵다.
용액을 만들어서 화학반응을 이용하여 분리시켜 검출, 확인.
용해도차를 이용하는 방법
Ag+, Pb2+, Hg2+의 염화물은 물에 잘 안 녹는다 → 다른 이온과 분리
PbCl2만이 뜨거운 물에 잘 녹는다 → 분리
용해도 곱과 이온곱
PbI2(s) ↔ Pb2+ + 2I-(aq)
Q>Ksp : 염이 침전됨
Q=Ksp : 용액이 포화됨
Q Solubility Products
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Formula
Pksp
Ksp
Temperature
(℃)
Ionic strength
(M)