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이온반응(앙금생성) 실험
이 실험은 여러 가지 화합물이 녹아있는 수용액을 서로 한 방울씩 반응 시켜서 앙금이 생성되는지 여부를 확인하고 앙금이 잘 생기는 이온은 무엇인지를 알아내어 규칙을 정해본다.
준비물 : 실험 판, 장갑, 질산은, 염화철, 질산납, 탄산나트륨, 염화바륨, 질산 수산화나트륨, 황산구리, 요오드화칼륨, 염산, 화장지, 12홈판
별도준비물 : 돋보기, 간이전기전도계(미니전기전도 측정기)
실험방법
1. 반응판에 적혀있는 10개의 용액을 서로 교차하여 반응해 본다.(반응판에 검은 색이 있는 이유는 침전물 중에 흰색과 같은 밝은 색일 경우 잘 알아보기 위해 있으므로 가능하면 흰색 과 검은색의 중간부분에서 반응시킨다.) 2. 색의변화, 침전물의 형성여부, 침전물의 없어지는 여부, 침전물의 형성무늬, 기체발생 등과 같은 여러 가지 반응결과를 살펴본다. 3. 반응이 다 끝난 후 반응판 위에 있는 용액을 휴지로 잘 닦고 물로 잘 씻는다.
실험하기 전 유의할 점
1. 반응판에 용액을 떨어뜨릴 때 위에서 한 방울씩 떨어뜨려 다른 용액에 의해 오염되지 않도록 합니다. 2. 침전이 생기면 모양이나 색을 먼저 잘 적고 나중에 변화가 있는지 다시 한 번 확인합니다. 3. 실험이 끝나면 휴지를 이용해 반응판을 잘 닦은 다음 물로 잘 씻어줍니다. 4. 용액이 옷에 묻거나 튀었을 때에는 물로 잘 씻어줍니다.
원리
1. 수용액에서 여러 가지 염들의 반응 염은 양이온과 음이온으로 구성되어 있다. 물에 이와 감은 염이 물에 녹게 되면 수용액에 서는 양이온과 음이온으로 나누어지는데 용해도가 큰 염일수록 물에 잘 녹는다. 이와 같은 두 수용성 염이 녹아있는 수용액을 서로 섞게 되면 두 용액에 있는 양이온과 음이온들 간 에도 서로 평행상태가 형선된다. 이 실험에서 사용한 양이온은 주로 나트륨이 포함된 염으 로서 나트륨 양이온이 포함된 염은 물에 잘 녹는다. 즉 용해도다 아주 큰 염들이다. 실험판 에서 가로 줄에 있는 염들은 모두 나트륨이온이 있는데 나트륨 이온은 앙금을 만들지 않는 다는 사실을 전제하고 있다. 따라서 이 용액에 있는 음이온과 세로줄에 있는 양이온간의 반 응을 관찰하는 것이다.
2. 앙금이란 무엇인가
앙금생성반응이란 수용성염들 간에 서로 반응하여 고체인 앙금이 생기는 반응을 말한다. 이러한 안정한 생성물인 앙금은 수용액에서 제거될 수 있어서 또 다른 반응을 할 수 있게 해준다. 대부분의 앙금은 두 종류의 이온화합물에 있는 양이온과 음이온의 서로자리바꿈을 하여 만들어진다. 예를 들면 질산납수용액과 요오드화칼륨 수용액을 반응시키면 불용성침전 물(앙금)인 요오드화납과 수용성인 질산칼륨이 생성된다. Pb(NO3)2(ap) + 2Kl(ap) ⇒ 2KNO3(ap) + Pbl2(s)
3. 앙금이 생기는 이유
이온화합물이 녹아있는 두 종류의 수용액을 반응시켰을 때 앙금이 생성되는지에 대한 예 측을 하기 위해서는 예상되는 생성물의 용해도를 알아야 한다. 말하자면 주어진 온도와 주 어진 용매에서 얼마나 많은 양이 녹는지 알아야 한다. 만일 어떤 물질이 물에 대해 용해도 가 낮다면 침전이 일어난다. 만일 용해도 값이 크다면 침전이 일어나지 않는다.
양 이 온 | 음 이 온 | 분 자 | 화 학 식 | 이 름 | 화 학 식 | 이 름 | 화 학 식 | 이 름 | H+ | 수소 이온 | Cl- | 염화이온 | H2O | 물 | NH4+ | 암모늄이온 | I- | 요오드이온 | NH3 | 암모니아 | Na+ | 나트륨이온 | OH- | 수산화이온 | CO2 | 이산화탄소 | Ag+ | 은이온 | NO3- | 질산이온 | I2 | 요오드 | K+ | 칼륨이온 | HCO3- | 탄산수소이온 | | | Ba2+ | 바륨이온 | CO32- | 탄산이온 | | | Pb2+ | 납이온 | SO42- | 황산이온 | | | Cu2+ | 구리(Ⅱ)이온 | PO43- | 인산이온 | | | Fe3+ | 철(Ⅲ)이온 | | | | | Al3+ | 알루미늄이온 | | | | |
앙금을 잘 만들는 양이온, 음이온을 적으시오. 앙금을 잘 안만들는 양이온, 음이온을 적으시오. |
