[화학실험]과학자 및 교과서 밖의 화학실험

소개글

과학자 및 교과서 밖의 화학실험

목차

☀ 라부아지에(Lavoisier, Antoine Laurent 1743-1794)
▶ 라부아지에에 관한 에피소드

☀ 화학에 관한 실험 <숯으로 전지 만들기>
▶ 준비물
▶ 실험 방법
▶ 실험의 원리
▶ 유의점

☀ 화학에 관한 실험 < 드라이아이스로 로켓 만들기 >
▶ 준비물
▶ 실험 방법
▶ 실험의 원리
▶ 유의점

본문내용

▶ 실험의 원리
전지는 알루미늄 포일이 (-)극, 숯이 (+)극으로 작용하는 일종의 화학전지다. 먼저 알루미늄이 이온으로 되면서 전자를 방출한다. 즉 알루미늄이 이온으로 되면서 소금물에 녹아 들어가게 되는데, 숯 전지를 여러 시간 사용한 다음, 숯에 감겨있는 알루미늄 포일을 벗겨보면 너덜너덜하게 돼 있는 것을 확인할 수 있다. 또한 벗긴 알루미늄 포일을 빛에 잘 비추어보면 무수히 뚫려있는 아주 작은 구멍을 찾을 수 있다.
알루미늄이 양이온이 되면서 생긴 전자는 도선을 통해 (+)극인 숯으로 이동한다. 전류가 흐르는 것이다. (+)극인 숯에서는 소금물에 젖은 화장지로 인해 물이 이온화돼 발생한 수소이온과 결합한다.
→ 각 전극 표면에 발생되는 반응
음극 : Al -> Al3+ + 3e- 전자가 발생하는 산화반응
양극 : 2H+ + 2e- -> H2 (gas) 전자가 소모되는 환원반응
위의 반응에서 음극에서 발생되는 전자가 외부도선으로 양극으로 이동되면서 전류가 양극에서 음극으로 흐르게 된다.


▶ 유의점
① 소금물은 농도가 진할수록 좋으므로 가능한 포화용액으로 한다.
② 숯은 재래시장이나 화분가게에 가면 구할 수 있다. 긴 것일수록 높은 전압을 얻을 수 있다. 숯은 고온으로 태워 전기저항이 매우 작기 때문에, 산소흡착제나 전기를 모으는 역할을 한다.
③ 왕겨탄 또는 화학탄이라고 불리는, 고기집에서 주로 이용하는 구멍 뚫려 있는 숯을 이용해도 된다. 이 경우는 0.5-0.6V 정도의 전압을 나타내지만 소금물에 젖으면 쉽게 부서지므로 사용하기 불편하다.
④ 숯과 알루미늄 포일이 직접 접촉하지 않도록 해야 한다.
※ 소금물을 쓰는 이유? 물은 이온을 전도하는 성질이 거의 없다. 위의 식을 보면 음극에서 녹은 Al이온이 있고 양극으로 공급되어야 할 수소 이온이 있는데 녹은 Al이온이 음극 표면에서 빨리 퍼져 나오지 못하거나 공급되어야 할 수소 이온이 빨리 공급되지 못하면 우리가 느끼기에는 전지가 죽은 상태로 느껴지게 된다. 그래서 Na+ Cl- 두 가지 이온으로 쉽게 해리되는 소금을 물에 집어 넣어서 이온의 전도성을 향상시킨다. 일반적으로 녹이는 농도에 따른 이온의 전도도는 최적조건이 있지만 물을 용매로 사용할 경우 그냥 최대한 많이 녹인다고 생각하면 된다.

참고 자료

신나는 과학을 만드는 사람들, http://tes.or.kr/tes/index.php
과학 실험목록
네이버 지식검색
재미있는 과학실험 http://211.34.82.200/hurky/3-exper/sci-2.html
과학동아 200년 8월
http://www.chemmate.com/
신나는 과학을 만드는 사람들, http://tes.or.kr/tes/index.php
http://board.cein.or.kr/board/mboard.cgi?db=pakomi.pakomi05&path=cein_or_kr2&cmd=list.2