[자연과학] 일반화학실험 - Recrystallization(재결정) 실험

=` 순수한 고체의 경우에는 고체가 녹는 동안 녹는 온도의 범위가 매우 좁지만, 불순물이 섞인 경우 고체 혼합물이 녹는 온도의 범위가 상당히 넓게 된다. 따라서 고체 시료가 녹기 시작해서 완전히 녹을 때까지 온도 범위를 측정하여 고체 시료의 순도를 알 수 있다.

=` 더운 포화 용액을 여과한 후 냉각시켜 결정을 석출할 때에 침전이 형성되지 않는 경우도 있다 .이 상태의 용액을 비평형 상태의 과포화용액 또는 과냉각 용액이라고 한다. 이렇게 쉽게 결정이 석출되지 않으면 유리 젓개로 용기의 벽을 긁어주면 석출되는 경우가 있고, 같은 종류의 결정 소량을 가하면 결정이 생기는 경우도 있다. 결정 형성 속도가 너무 빠르면 결정의 크기가 매우 작게 형성되어 결정을 씻는 과정에서 녹을 수도 있고, 불순물이 포함된 채로 결정이 생길 수 있다. 그러므로 냉각 속도를 낮추어 크기가 충분히 큰 결정이 서서히 만들어지도록 하는 것이 좋다. 재결정으로부터 얻은 침전을 걸러서 분리한다. 여과된 침전의 표면에는 불순물이 포함되어 있는 용액이 묻어 있으므로 회수된 침전이 녹지 않도록 조심히 차가운 용매로 씻어내야 한다.

◈ 용해도란, 주어진 온도에서 주어진 양의 용매에 녹아 들어가 안정한 용액이 만들어질 수 있는 최대의 용질의 양이다. 그리고, 녹아들어 갈 수 있는 최대량의 용질이 녹아 평형에 이르면 용액은 포화되었다고 한다. 녹아 있는 용질의 농도로 그 용질의 용해도가 정해지게 된다. 용질의 농도가 포화량에 미치지 못할 때는 용액을 불포화라고 한다. 한편, 어떤 경우에는 포화량보다 더 많은 양의 용질이 잠정적으로 용액에 녹아있는 경우도 있는데, 이들을 과포화 되었다고 한다. 불포화 용액에 용질을 가하면 녹아 들어간다. 그리고, 포화용액에 용질을 가하면 더 이상 녹아 들어가지 않으며 용질의 농도는 시간에 따라 달라지지 않는다. 한편, 과포화 용액에 용질을 소량 가하면 녹아있던 용질이 침전으로 떨어지므로 더 많은 결정이 생긴다.

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