산소의 제법 레포트

소개글

산소의 제법 3가지와 기체의 포집 방법 및 염소산칼륨을 이용한 산소 제법 실험 결과를 소개 하였습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 시약 및 기구
4. 실험 방법
5. 실험 과정
6. 실험 결과
7. 고찰
8. 참고 자료

본문내용

실험 목적
KClO3를 분해하여 산소를 발생시켜보고 이를 통해 산소의 성질을 알고, 이산화망간의 촉매 작용을 이해한다. 발생한 산소의 부피로부터 실험에 사용한 KClO3를 정량해본다.

이론
산소
원자 번호 8번의 원소로 평균 원자량은 15.9994이며 조연성이 있다. 무극성 분자이고 물에 잘 녹지 않는다. 상온에서는 맛이나 색깔, 냄새가 없는 기체 상태로 존재한다. 산소는 건조한 공기에서 부피 백분율로 약 21%를 차지하며, 지각에 존재하는 산소는 대부분 규산염이나 산화물, 물의 형태로 존재한다. 동소체로 이원자 분자 형태의 O2, 오존으로 알려진 삼원자 분자 형태의 O3, 희귀하고 불안정한 O4 등이 있다.
산소는 화학적으로 활성이 높은 원소이기 때문에 여러 원소와 직접 반응하여 산화물을 만든다. 산화물은 어떤 원소와 반응했느냐에 따라 물에 녹았을 때 액성이 달라지는데 금속산화물은 물에 녹아 염기성을 띠고, 비금속산화물은 물에 녹아 산성을 띤다. 예를 들어 금속산화물인 Na2O는 물에 녹아서 염기성을 띠고, CO2는 물에 녹아 산성을 띤다.

산소의 제법
1. 과산화수소
과산화수소는 요오드화칼륨 또는 카탈라아제를 촉매로 하여 물과 산소로 분해된다.

2H2O2(aq) → 2H2O(l) + O2(g)

2. 염소산칼륨
이산화망간을 촉매로하여 염소산칼륨을 가열하면 산소가 발생한다.

2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)

3. 물의 전기분해
물을 전기분해하면 (+)극에서는 산소기체가 발생하고, (-)극에서는 수소기체가 발생한다.

(+)극 : 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-
(-)극 : 4H2O + 4e- → 2H2 + 4OH-
전체반응 : 2H2O → 2H2 + O2

산소를 포집할 때 집기병 속에 공기가 들어가면 안 된다. 그 이유는 무엇인가?
산소를 포집하기 위해 장치를 꾸밀 때 시험관의 입구가 약간 아래로 기울게 하는 이유는 무엇인가?

참고 자료

대학화학실험법편찬위원회, “공학용 대학화학실험법(단국대학교출판부)”, 321~329p(2004)
위키백과 http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%82%B0%EC%86%8C