[화학] 수소이야기

소개글

서울대학교 일반화학 1학기 실험레폿입니다.
A+받은 레폿입니다.

목차

Ⅰ. Data & Result
1) 수소의 발생
1. 금속과 산의 반응
2. 수소의 폭명성
2) 수소와 헬륨의 선 스펙트럼
1. 수소의 스펙트럼
2. 헬륨의 스펙트럼

Ⅱ. Discussion
1) 수소의 발생
1. 금속과 산의 반응
① 금속의 이온화 경향과 실험 결과 분석
② 깁스 자유에너지(Gibbs free energy)
③ 표준환원전위(standard reduction potential)
④ 자유에너지와 전위차간의 관계
⑤ Nernst 식
⑥ 위 이론을 이용한 실험 결과 분석
⑦ 아연과 염산의 반응에서 발생한 흰기체
2. 수소의 폭명성
2) 수소와 헬륨의 선 스펙트럼
1. 원자 스펙트럼
2. 수소와 헬륨 스펙트럼 결과 분석
3. 헬륨의 스펙트럼 결과 분석

Ⅲ. Reference

본문내용

1.금속의 이온화 경향과 실험 결과 분석
금속과 산의 반응 실험은 금속의 이온화 경향으로 설명할 수 있다.
ⅰ) 금속의 이온화 경향이란 금속이 전자를 잃고 양이온이 되려는 경향이다.
ⅱ) 금속의 이온화 경향 순서 : K > Ca > Na > Mg > Al > Mn > Zn > Fe > Co > Ni > Sn > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Pt > Au
ⅲ) 금속의 경우 이온화 경향이 클수록 전자를 쉽게 잃고 산화 반응을 하기 쉽다. 이와는 반대로 이온화 경향이 작은 금속일수록 전자를 쉽게 잃지 않으며 산화반응을 쉽게 하지 않는다.
ⅳ) 금속 이온의 경우 이온화 경향이 작을수록 전자를 비교적 잘 얻고 환원이 잘 되며, 반대로 이온화 경향이 큰 금속 이온일수록 전자를 얻어서 환원되기 어렵다.
ⅴ) 아연이 수소보다 이온화 경향이 크므로 아연금속은 수소이온에게 전자를 내어주고 산화되며, 전자를 받은 수소이온은 수소 기체로 환원된다. 시험관 속의 반응에서 발생하였던 기체는 수소기체임을 알 수 있다. (Zn(s) + 2HCl(aq) → Zn2+(aq) + 2Cl-(aq) + H2(g)) 마찬가지로 납 또한 수소보다 이온화 경향이 크므로 반응이 일어나 수소기체가 발생된다. 그러나 구리는 수소보다 이온화 경향이 작아서 반응이 일어나지 않는다.
ⅵ) 아연이 납보다 반응을 더 활발히 하는 이유는 아연이 납보다 이온화 경향이 더 크기 때문이다. 즉 아연이 납보다 전자를 잃고 양이온으로 되려는 경향이 강하기 때문에 그만큼 반응이 더 활발하게 일어난다.

참고 자료

※ 수소와 헬륨 스펙트럼 이론치 & 사진:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/atspect.html
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hyde.html#c4