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글리신산 니켈 (II) 착물의 안정도 상수
◆ ABSTRACT
금속이온이 존재하지 않는 글리신 용액을 적정하여 Ka값을 결정한 후, 금속이온의 존재 하에 글리신의 안정도 상수를 계산할 수 있다.
◆ 이 론
1. 안정도 상수
M()6 n+ + L ? M(H2O5)L n+ + H2O ------------ ①
K1 = ⇒ 위 반응의 평형상수 -------- ②
수용액에서의 농도는 일정
수용액에서는 항상 착물에서 리간드 분자에 채워지지 않은 배위자리를 차지한다.
--------------- ③
∴
K₁: 안정도 상수 또는 형성상수
팔면체 금속착물에 있는 6곳의 배위자리 대해 한자리 리간드 L과 물이 경쟁
6개의 평형
:
:
?
?
?
:
K1, K2 ......,K6 ⇒ 평형상수 즉, 단계적 안정도 상수 (stepwise stability constant)
리간드 분자 하나가 물 분자 하나를 단계별로 치환하는 것을 나타낸다.
총괄 안정도 상수 ⇒ β
= K₁
β₂= K₁?K₂= ?
=K1?K2?K3?K4?K5?K6=
2. ---- 글리신 계
글리신(glycine)이란? 두 자리 리간드로 금속에 배위할 수 있는 아미노산
* 배위 하지 않을 때 : 쯔비터 이온형(I)…(생략)
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0.2M KNO3용액 100㎖를 가한 후 0.5M NaOH 용액으로 0.5㎖씩 적정하였을 때 pH를 측정한 값은 다음과 같았다.
Table . 0.3M 글리신 용액 + 0.2M 용액을 0.5M NaOH로 적정한 값
Fig 1. 0.5M NaOH 적정에 따른 pH 변화
※ 위 그래프를 보면 약 pH 8.5와 pH 11정도에서 2개의 변곡점이 나타났다.
20~80% 적정 범위 내의 세 점과 식 (11) 및 (12)와 (13)을 이용하여 Ka를 계산한다. Ka의 평균값을 구하고 pKa를 구한다.
--------------------(11)
--------------------(12)
------(13)
[gly H0]는 글리신의 초기 농도이며 [Na+]는 적가액(NaOH)으로 가하여준 Na+이온의 용액내에서 농도이다.
임의의 세점 3.5㎖, 4.5㎖, 6.0㎖를 선택하여 그 때의 pH값을 식 (11), (12), (13)에 대입하여 얻은 값들은 다음 표와 같으며, Ka의 평균값은 8.30×10-13, pKa는 12.08이다
[H+]
[OH-]
pKa
Ka
3.5
1.32×10-12
1.26×10-2
11.94
1.14×10-12
4.5
5.27×10-13
3.18×10-2
12.17
6.76×10-10
6.0
3.03×10-13
5.52×10-2
12.17
6.76×10-10
평균값
12.08
8.30×10-13
Table . 임의의 세 점에 대한 [H+], [OH-], pKa, Ka값
NaOH의 양(㎖)
pH
NaOH의 양(㎖)
pH
0
5.63
3.50
11.97
0.25
8.57
3.75
12.09
0.50
9.40
4.00
12.26
0.75
9.71
4.25
12.29
1.00
9.93
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