우리가 보는 세상은 색으로 가득하다. 그런데 금속도 저마다 다른 색을 가질 수 있다. 오늘은 특별한 금속 화합물인 착화합물을 직접 만들어보고, 전이금속의 색깔이 왜 다양한지 그 이유도 알아보는 실험을 소개하겠다.
ㅁ 착화합물이란?
착화합물이란 중심에 있는 금속 이온 주위에 리간드(ligand)라는 분자가 붙어서 만들어진 특별한 구조의 화합물을 말한다. 마치 금속 이온이 친구들(리간드)을 불러서 둘러앉아 있는 모습이라고 할 수 있다. 이번 실험에서 만들 착화합물은 이름이 조금 어렵지만, 의미는 단순하다.
Tris(ethylenediamine)nickel(II) chloride hydrate라는 이 화합물은, 중심에 니켈(Ni²⁺) 이 있고, **에틸렌디아민(ethylenediamine)**이라는 리간드가 세 개 붙어 있으며, 염화물 이온(Cl⁻) 과 물 분자(H₂O) 도 함께 있다.
ㅁ 실험 요약
니켈(II) 염과 에틸렌디아민 용액을 섞는다. 천천히 반응시키면 녹색을 띤 결정이 생성되고 침전된 화합물을 필터로 걸러내고 건조시켜 완성한다.
ㅁ 왜 이런 색이 생길까?
니켈처럼 전이금속은 d오비탈이라는 전자 구조를 가지고 있어서, 빛을 받으면 특정 파장의 빛을 흡수하고 나머지 색을 반사한다. 이 반사된 빛이 우리가 보는 "색깔"이다. 니켈 착화합물은 초록색, 구리 착화합물은 파란색, 크로뮴 착화합물은 보라색을 띨 수 있다. 이런 차이는 리간드의 종류와 금속 이온에 따라 달라진다. 리간드가 바뀌면 흡수하는 빛도 달라지고, 따라서 색도 달라지게 된다.
이 실험을 통해 화학식 속에 감춰진 아름다운 색의 세계를 들여다볼 수 있다. 색깔이 예쁜 물질을 보면, 그 안에 어떤 금속이 들어 있을지 상상해보는 것도 재미있을 것이다.
