자연과학 자료등록 일반화학실험 - 백반의 합성 다운

 자연과학 자료등록 일반화학실험 - 백반의 합성 다운

 파일자료 (DownLoad).zip

자연과학 자료등록 일반화학실험 - 백반의 합성

[자연과학] 일반화학실험 - 백반의 합성

백반의 합성

1. Object
: 알루미늄을 이용해 KAl(SO4)212H2O를 합성하고 칼륨-알루미늄 백반 결정의 색깔 및 수득 률을 확 인해 본다.

2. Theory
1) 백반이란

M3+ ⇒ 비교적 작은 반경을 갖는 3가 양이온 (ex) Al3+, Fe3+, Cr3+, Mn3+
M+ ⇒ 알칼리 금속류 및 암모늄 이온 (ex) Na+, K+, NH4+
(※ Li+ 제외 : 크기가 너무 작아서 구조적으로 불안정)
: 명반이라고도 하며 3가 금속의 황산염과 1가 금속의 황산염으로 된 복염의 총칭으로, M(Ⅰ)M (Ⅲ)(AX4) 12H2O의 일반식을 갖는다.

결정구조는 입방결정계에 속하는 정팔면체의 큰 결정을 갖고, [M(H2O)6]+, [Al(H2O)6]3+, 2개의 SO42- 이온으로 구성되어 있다.
Alum(백반)은 라틴어인 alumen(쓴염)에서 유래하며, aluminium(알루미늄)은 천연 알루미늄을 함유한...백반의 합성

1. Object
: 알루미늄을 이용해 KAl(SO4)212H2O를 합성하고 칼륨-알루미늄 백반 결정의 색깔 및 수득 률을 확 인해 본다.

2. Theory
1) 백반이란

M3+ ⇒ 비교적 작은 반경을 갖는 3가 양이온 (ex) Al3+, Fe3+, Cr3+, Mn3+
M+ ⇒ 알칼리 금속류 및 암모늄 이온 (ex) Na+, K+, NH4+
(※ Li+ 제외 : 크기가 너무 작아서 구조적으로 불안정)
: 명반이라고도 하며 3가 금속의 황산염과 1가 금속의 황산염으로 된 복염의 총칭으로, M(Ⅰ)M (Ⅲ)(AX4) 12H2O의 일반식을 갖는다.

결정구조는 입방결정계에 속하는 정팔면체의 큰 결정을 갖고, [M(H2O)6]+, [Al(H2O)6]3+, 2개의 SO42- 이온으로 구성되어 있다.
Alum(백반)은 라틴어인 alumen(쓴염)에서 유래하며, aluminium(알루미늄)은 천연 알루미늄을 함유한 황산염에서 유래한다. 백반은 명반이라고도 하는데 ‘희고 투명한 명반류’라는 의미이며, 황산염수화물 로 유리와 같은 광택을 갖는데서 연유한다. 함유되어 있는 1가 금속에 따라 칼륨-알루미늄백반 (KAl(SO4)212H2O), 암모늄-알루미늄백반((NH4)Al(SO4)212H2O)등으로 부른다. 흔히 말하는 백반은 칼 륨-알루미늄 백반인 경우가 많다. 명반을 합성하려면 3가 금속과 1가 금속의 황산염들의 온액을 혼합 하면 되고 복염은 일반적으로 각 성분의 단 염보다 난용성이므로 이들 혼합용액을 섞으면 명반의 결정 이 석출한다.

2) 백반의 용도
: 소백반 제조, 염색매염제, 안료, 사진 현상 시, 피혁타닌, 도금공업용, 의약품, 시약, 아교, 직물 공업, 알루미나 제조용, 은제품 연마제, 암모니아 명반, 소다 명반, 급 결정, 베이킹파우더 등

3) 복염과 착염
① 복염 : 양이온과 음이온이 한 종류씩인 염을 단 염이라고 하는데 한쪽의 성분이 두 성분 이상인 경 우를 복염이라고 한다. 성분이온들의 성질을 잃어버리고 새로운 성질을 갖으며 물에 녹으면 각 성분들로 완전히 이온화한다. 백반(MAl(SO4)212H2O)은 아래의 식과 같이 각각의 독립된 이 온들로 존재하므로 복염이다.
ex) K2SO4 + Al(SO4)2+24H2O 2KAl(SO4)212H2O (독립된 2K+, 2Al3+, 4SO42-으로 존재)
KCl + MgCl2 → KCl MgCl2 (독립된 K+, Mg2+, 3Cl-으로 존재)
② 착염 : 착이온을 함유하는 염. 대부분이 착염이고, 금속 배위결합물로서 물에 녹인 수용액에서 전리 하여 착이온을 생성시킨다.
ex) 2KCl + PtCl4 → K2PtCl6 (PtCl62-착 이온과 2K+과의 이온결정으로 존재)

4) 명반의 종류와 구조
: 금속이온에 따라 각각 특징적인 성질을 나타내므로 금속이온의 이름에 따라 보통 M3+, M+의 순서로 명명한다. 그러나 칼륨과 알루미늄은 생략하여 부르는 경우가 많다. 명반류는 결정구조로부터 α, β, γ 로 분류하는데, 대부분 α이다. 이 구조는 [K(H2O)6]+와 [Al(H2O)6]3+의 양이온이 3차원적으로 번갈아 늘어서 있고, 이들 이온 4개로 만들어지는 입방체 각각의 중심에 사면체인 SO42-가 들어있는 구조이다. 이때 [Al(H2O)6]3+에서Al-OH 거리는 1.98Å이며, 이 결합은 공유결합성이 강하다. 즉 [Al(H2O)6]3+는 착이온을 형성한다. 그러나 [K(H2O)6]+에서 K-OH의 거리는 2.94Å로 착이온을 형성하지 않고 다만 수화이온으로 침착된다.
M+의 이온반지름이 커지면 황산이온과의 상호작용이 일어나 배위 형식이 바뀌어 β명반이 된다. 반대로 M+의 이온반지름이 작아지면 황산이온이 α 명반과 다른 위치에 들어가는 γ명반이 된다. 명반수용액은 [R(H2O)6


자료출처 : https://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?xid=a&kid=b&pk=14042595&sid=leesk55&key=



[문서정보]

문서분량 : 4 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : 자연과학 자료등록 일반화학실험 - 백반의 합성
파일이름 : [자연과학] 일반화학실험 - 백반의 합성.hwp
키워드 : 자연과학,일반화학실험,백반,합성,자료등록,백반의
자료No(pk) : 14042595