[일반화학실험]화학 정원

소개글

금속 결정들이 물유리 용액에서 성장하는 것을 관찰함으로써 삼투현상의 원리를 알아보는 실험레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 자료
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 금속 결정들이 물유리 용액에서 성장하는 것을 관찰함으로써 삼투현상의 원리를 쉽게 이해하고자 한다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 반투과성막(semipermeable membrane)
2.1.1. 물 분자와 같은 용매 분자들만 통과시키고 이온이나 물보다 큰 용질 분자들은 통과시키지 않는 막.
예) 세포막, 달걀 속껍질, 과일 껍질

2.2. 삼투(osmosis)
용매 분자들이 반투과성막을 통해서 순수한 용매나 묽은 용액으로부터 좀 더 농도가 높은 용액으로 이동하는 현상.
2.2.1. 삼투압(osmotic pressure) : 삼투현상이 정지되기 위해서 필요한 압력.
① 오이를 진한 소금물에 담궈 두면 오이가 줄어들어 쭈글쭈글해진 오이지가 만들어진다. 오이 내의 수용액은 외부 용액보다 농도가 낮기 때문에 오이 내부의 물이 소금물 쪽으로 흘러나오게 되는 것이다.
② 건조된 자두를 물에 담가두면 자두 껍질이 반투과성막으로 작용하여 자두속 용액은 물보다 진하므로 물이 자두로 들어가 주름살이 펴진다.

2.3. 역삼투(reverse osmosis)
삼투압 이상의 압력을 가하여 용매 분자들이 반투성막을 통해서 농도가 높은 용액으로부터 순수한 용매로 이동하는 현상.

2.4. 화학 정원의 원리
금속염을 물유리 안에 넣으면 금속염과 물유리가 순간적으로 반응하여 금속염 표면에 새로운 염(금속 규산염)이 생기는데 이 염이 반투과성막으로 작용한다.
물유리 용액에 있는 물은 이 반투과성막을 통하여 농도가 높은 금속염 안쪽으로 들어오게 되고 들어오는 물의 압력으로 반투막이 터지게 되는데, 이때 반투막의 압력이 위쪽보다 크기 때문에 결정의 윗부분이 터지며 터진 곳에서 나온 금속염이 다시 순간적으로 물유리와 반응하여 반투과성 염을 만들고 다시 물이 들어와 또 터지는 반응의 반복이 마치 결정이 자라는 것처럼 보이는 것이다.

참고 자료

일반화학실험, 김선환 외 4명 저, 글누리, 2014 실험 27 화학 정원