화학 및 실험 - 다양한 음이온 (SO42-, NO3-, F-, Cl-, I-)의 정성분석

다양한 음이온 (SO42-, NO3-, F-, Cl-, I-)의 정성분석

1. 실험 목적 : 음이온의 화학적 특성을 이해하고, 이를 이용하여 미지 시료의 음이온 분석에 응용하여 본다.

2. 실험 이론
용액 속에 녹아있는 음이온의 정성 분석 시, 음이온 고유의 화학적 특성을 이용하여 음이온의 존재 유무를 확인하게 되는데, 본 실험에서는 점적 분석(spot analysis)을 이용하여 SO42-, NO3-, F-, Cl-, I- 등의 음이온들을 확인한다. 이 분석 방법은 음이온과 선택적으로 반응하여 독특한 반응을 나타내는 시약을 이용하는 방법으로서, 소량의 시료 용액과 시약이 반응하여 나타내는 특정한 반응을 확인함으로서 음이온을 검출할 수 있다.
시료에 여러 가지 성분이 포함되어 있는 경우에는 한 성분이 다른 성분의 검출을 방해할 수 있는데, 이런 경우 점적 분석을 하기 전에 이들 성분을 서로 분리하여 분석할 수 있다. 또는 용액의 pH를 변화시키거나 가리움제(masking agent)를 사용해서 한 가지 화학종만 선택적으로 반응시켜 확인 할 수 있다.

* 실험에 쓰이는 반응식

질산, 황산 음이온 정성분석 실험
3Fe2+ + NO3- + 4H+ → 3Fe3+ + NO + 2H2O
Fe2+ + NO → Fe(NO)2+
Ba2+ + SO42- → BaSO4 (s)

할로젠 이온 정성분석 실험
Ca2+ + 2F- → CaF2 (s)
Ag+ + I- → AgI(s)
Ag+ + Cl- → AgCl (s)
AgCl (s) + 2NH4OH → Ag(NH3)2+ + 2H2O + Cl-
Ag(NH3)2+ + Cl- +2HNO3 → AgCl (s) + 2NH4+ + 2NO3-
Cl2 + 2I- → I2 + 2Cl-

[조사할 내용]
(1) 질산이온과 황산이온의 특성
*황산이온 - 황산이온의 구조는 S를 중심으로 정사면체.
황산염 황산바륨 석고 등을 포함해 수많은 광물에 존재함.
황산이온은 지질에 기인함.
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