소개글
"구리 질산은"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 개요
1.1. 실험 목적
1.2. 실험 이론
2. 실험 1: 금속의 이온화 경향과 전기화학적 서열
2.1. 실험 방법 및 절차
2.2. 실험 결과 및 분석
2.3. 전기화학적 서열 도출
3. 실험 2: 전기화학전지와 전기분해
3.1. 전기화학전지 실험
3.1.1. 실험 방법 및 절차
3.1.2. 실험 결과 및 분석
3.2. 전기분해 실험
3.2.1. 실험 방법 및 절차
3.2.2. 실험 결과 및 분석
4. 종합 고찰
4.1. 실험 결과 요약
4.2. 오차 원인 및 개선방안
4.3. 실험 기술의 실제 응용 사례
5. 결론
6. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 개요
1.1. 실험 목적
본 실험은 금속의 이온화 경향과 전기화학적 서열을 확인하고, 전기화학전지와 전기분해를 통해 전극 반응을 이해하는 데 그 목적이 있다.
첫째, 철, 구리, 납 등 금속의 이온화 경향 차이를 확인하고 전기화학적 서열을 도출할 수 있다. 둘째, 금속의 반응성 차이를 통해 금속 간 산화-환원 반응을 이해하고 이를 반응식으로 나타낼 수 있다. 셋째, 전기화학전지와 전기분해 실험을 통해 산화-환원 반응이 일어나는 원리와 이온의 이동, 전자 이동 등을 확인할 수 있다. 넷째, 전기화학적 현상을 실험적으로 관찰하고 그 원인을 분석하여 화학 기술의 실제 응용 사례를 이해할 수 있다. []
1.2. 실험 이론
금속의 이온화 경향
금속이 전자를 잃고 양이온이 되려는 성질의 정도를 금속의 이온화 경향이라 한다. 금속의 이온화 경향 순서는 다음과 같다. 칼륨(K)>칼슘(Ca)>나트륨(Na)>마그네슘(Mg)>알루미늄(Al)>아연(Zn)>철(Fe)>니켈(Ni)>주석(Sn)>납(Pb)>수소(H)>구리(Cu)>수은(Hg)>은(Ag)>백금(Pt)>금(Au)이다. 이온화 경향이 클수록 반응성이 크며 녹이 잘 슨다. 전자를 쉽게 잃는다. 이온화 경향이 작을수록 반응성이 작으며 금속 그 자체로서 존재하려는 경향이 크다. 전자를 쉽게 잃지 않는다.
석회수와 이산화탄소 및 탄산나트륨의 반응
석회수(Ca(OH)2)와 이산화탄소(CO2)가 반응하면 탄산칼슘(CaCO3) 앙금이 생성되고 물(H2O)이 생성된다. 석회수(Ca(OH)2)와 탄산나트륨(Na2CO3)이 반응하면 탄산칼슘(CaCO3) 앙금이 생성되고 수산화나트륨(2NaOH)이 생성된다.
2. 실험 1: 금속의 이온화 경향과 전기화학적 서열
2.1. 실험 방법 및 절차
우선 질산은(AgNO3) 용액 0.3g을 50ml 비커에 넣고, 약 30ml의 증류수를 넣어 유리막대로 저어 완전히 녹인다. 다음으로 구리 금속을 스프링 모양으로 구부리고 한쪽 끝을 갈고리 모양으로 만든 후, 구리 금속의 무게를 저울로 측정한다. 이렇게 준비된 구리 금속을 질산은 용액이 담긴 비커에 넣어 걸어둔다. 15분 동안 관찰하며 중간 중간 구리 금속 표면에 석출된 은을 유리막대로 제거한다. 충분한 양의 은이 석출되면, 구리 금속을 증류수로 씻어내고 다시 아세톤으로 씻어 완전히 건조시킨다. 이후 구리 금속의 무게를 다시 측정한다.
다음으로 거름종이의 무게를 측정한 뒤, 석출된 은을 거른다. 거름종이 위의 은을 증류수와 아세톤으로 씻어내고 완전히 건조시킨 후 거름종이와 은의 무게를 측정한다.
실험 과정에서 질산은 용액이 피부나 옷에 묻지 않도록 주의해야 하며, 금속의 질량 변화를 정확히 측정하기 위해 저울의 위치를 옮기지 않고 같은 환경에서 실험을 진행한다. 또한 구리 금속에 붙어있는 은을 완전히 제거하고 수분을 완전히 건조시키는 것이 중요하다.
2.2. 실험 결과 및 분석
금속의 이온화 경향과 전기화학적 서열 실험에서 볼 수 있듯이, 철(Fe), 구리(Cu), 납(Pb) 순으로 이온화 경향이 감소하는 것으로 나타났다. 즉, 철이 구리보다 산화가 더 잘 되고 구리가 납보다 환원이 더 잘 된다는 것을 확인할 수 있었다. 반응식에 따르면 Fe가 산화되면서 전자를 내어놓고 Cu2+가 환원되어 Cu 금속으로 석출...
참고 자료
동국대학교 화학과 화학실험실 편저, [일반화학실험], 녹문당, 2020년도, 총 193쪽
두산백과, 구리암모니아착염
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1066016&cid=40942&categoryId=32269
이홍임, [일반화학실험], 자유아카데미, 2018년도, 총 344쪽
화학용어사전, 보색 (보색 사진 이용)
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=605796&cid=42420&categoryId=42420
화학백과, 결정장이론
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5662866&cid=62802&categoryId=62802
