[고등화학] 원소 분석 방법의 종류

* 원소 분석법 : 화합물을 이루는 원소의 종류와 조성비를 알아내기 위해 실시하는 실험

1. 연소 분석법(리비히 분석법)
- 탄소 화합물 연소 시 발생하는 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)의 질량을 측정하여 탄소(C), 수소(H), 산소(O)의 질량비를 구한다.
- 탄소 화합물 : 탄소 원소를 포함하는 화합물

- 산화구리(Ⅱ) : 산소를 공급하는 역할, 구리로 환원되면서 발생하는 산소가 시료의 연소 반응에 이용된다.
- 염화칼슘 : 시료가 연소 될 때 만들어지는 물을 흡수한다.
- 수산화칼륨/수산화나트륨 등 염기성 물질 : 시료가 연소 될 때 만들어지는 이산화탄소를 흡수한다.

< 분석 방법 >
① 화합물(시료)을 분석장치에 넣고 연소시킨 후 염화칼륨관의 질량과 수산화칼륨관의 질량의 변화량을 측정한다.
② 측정된 H2O와 CO2의 질량을 통해 C, H, O의 질량을 구한다.
③ 각각의 질량값을 통해 원자수비를 구한다.

 

2. 불꽃 반응을 이용한 원소 분석
- 일부 금속 원소는 불꽃 속에 넣으면 원소의 종류에 따라 특정한 불꽃색을 띈다.
- 화학변화가 일어나도 원소의 종류는 바뀌지 않지때문에 불꽃색은 같다. 예) 염화나트륨과 질산나트륨의 불꽃색은 같다.

원소	리튬(Li)	칼슘(Ca)	나트륨(Na)	바륨(Ba)	구리(Cu)	칼륨(K)	스트론튬(Sr)
불꽃색	빨강	주황	노랑	황록	청록	보라	진빨강

 

3. 선 스펙트럼을 이용한 원소 분석
- 스펙트럼 : 빛을 파장에 따라 분해하여 배열한 것
- 선 스펙트럼 : 하나 또는 몇 개의 특정한 파장만 포함하는 빛의 스펙트럼

- 원소에 따라 방출하는 빛의 파장이 다르다.
- 빛을 분광기 혹은 프리즘에 통과시킬 때 원소마다 특정한 선 스펙트럼을 보인다.

 

4. 앙금 생성 반응을 통한 원소 분석
- 앙금 : 물에 녹지 않는 이온 결합 물질
- 은 이온(Ag+)과 할로젠 원소(플루오루 제외)가 만나면 흰색, 연노랑색, 노랑생의 앙금이 생긴다.
- CO3^2- 또는 SO4^2-과 2가 양이온이 만나면 흰색 앙금이 생긴다.