황산철 제일철은 7수화물 형태로 존재하는데 왜 수화물 형태로 존재하나요?
황산 제일철(FeSO4)은 상온에서 7수화물로 존재하고 온도가 올라감에 따라 무수물로 바뀔 수 있다고 하는데 처음에 왜 7수화물 형태로 존재하나요? 안정하다고만 하지말고 왜 안정한지도 알려주세요
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
황산 철(FeSO4)은 상온에서 7수화물로 존재하는 이유에 대해 설명드리겠습니다. 황산 철은 철과 황산이 결합하여 만들어지는 화합물로 철은 양이온(Fe2+)으로 황산은 음이온(SO4^2-)으로 이루어져 있습니다. 이 두 가지 이온은 서로 전기적으로 서로를 끌어당기는 성질을 가지고 있기 때문에 결합하여 안정한 화합물을 형성하게 됩니다.
7수화물이라는 것은 철과 황산 이온이 결합한 후에 물 분자 7개가 결합하여 하나의 화합물을 형성하는 것을 의미합니다. 이렇게 많은 물 분자가 결합하는 이유는 철과 황산 이온 사이의 전기적인 끌어당김이 물 분자를 끌어들이기 때문입니다. 이렇게 많은 물 분자가 결합하면서 황산 철은 더욱 안정한 상태가 되는 것이죠.
하지만 온도가 올라감에 따라 무수물로 변하는 이유는 물 분자가 열에 의해 증발하면서 결합을 끊어지게 되기 때문입니다. 따라서 더 이상 물 분자가 철과 황산 이온을 끌어들이지 못하게 되고 결국 무수물로 변하게 됩니다.
따라서 황산 철이 7수화물 형태로 존재하는 이유는 철과 황산 이온 사이의 전기적인 끌어당김과 물 분자의 결합으로 인해 안정한 상태를 유지하기 때문입니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
황산철(II) 7수화물은 황산철의 특정 형태로, 7분자의 물 분자와 결합하여 존재합니다. 이 수화물 형태는 의학적으로 철 결핍 치료에 사용되며, 산업적인 용도로도 활용됩니다. 안정성과 관련하여, 황산철(II) 7수화물은 다음과 같은 이유로 안정하게 존재합니다.
결정 구조: 이 수화물은 결정 구조에서 안정성을 유지합니다. 7분자의 물 분자가 철 이온 주위에 결합하여 안정한 공간 구조를 형성합니다.
수소 결합: 물 분자는 수소 결합을 형성하는데, 이는 황산철(II) 7수화물의 안정성에 기여합니다. 이 수화물은 물 분자와 강한 수소 결합을 형성하여 분자 간 상호 작용을 강화합니다.
에너지 상태: 7수화물 형태는 에너지 최소 상태로서 안정성을 유지합니다. 이 상태에서 물 분자와 철 이온 사이의 결합 에너지가 최소화되어 있습니다.
따라서 황산철(II) 7수화물은 이러한 구조적 특성과 에너지 상태로 인해 안정하게 존재하며, 철 결핍 치료 및 산업적 용도로 활용됩니다.