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▒ 물의 전기 분해
▶ 제시 교과서 : 천재교육 p.14 – 탐구, 미래엔 p.15 – 보충
1. 실험 목표
: 물의 분해를 통해 물이 원소가 아님을 확인
2. 실험 과정
[ 물의 전기 분해 장치 이용 ] ① 물의 전기 분해 장치에 수산화 나트륨을 조금 녹인 물을 가득 채움
(순수한 물은 전류가 흐르지 않아 수산화 나트륨을 넣어주면 전류가 잘 흐를 수 있음)
② 전류를 흘려 주면서 변화를 관찰
[ 빨대와 실리콘 마개, 침핀 이용 ] ① 빨대 2개에 각각 한쪽 끝에 실리콘 마개를 씌움
② 빨대에 수산화 나트륨을 조금 녹인 물을 가득 넣음
③ 홈판에 꽂은 플라스틱병에 빨대를 뒤집어 세움
④ 플라스틱병에 수산화 나트륨을 조금 녹인 물을 조금 더 넣어줌
⑤ 빨대에 침핀을 꽂고 전류를 흘려 주면서 변화를 관찰
3. 실험 결과
① (+)극과 (-)극의 기체 발생량 : (+)극 ＜ (-)극
② (+)극의 마개를 열면서 불씨만 남은 향불을 가까이 가져감
: 향불이 다시 타오름 → ‘산소 기체’ 발생(물질의 연소에 필요)
③ (-)극의 마개를 열면서 성냥불을 가까이 가져감
: 성냥불이 ‘퍽’ 소리를 내며 탐 → ‘수소 기체’ 발생(스스로 타는 성질)
4. 정리
: 물은 수소와 산소로 분해되므로 원소가 아님
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물의 전기 분해 – 달빛과학
위 사진은 전기를 이용해서 물을 수소 기체와 산소 기체로 분해하는 실험을 보여주고 있습니다. 두 시험관 중에 어느 시험관에 산소 기체가 모이고 …
Source: dalvitjeju.tistory.com
Date Published: 5/18/2022
View: 8026
라부아지에의 물의 분해 실험과 물의 합성 실험 – 금성출판사
(1) 물의 분해 실험. 그림 (가)와 같이 긴 주철관을 화로 속에 넣어 뜨겁게 달군 후에, 물을 부어 통과시키면 물로부터 분해된 산소가 주철관의 철과 결합하여 주철관 …
Source: dic.kumsung.co.kr
Date Published: 2/12/2022
View: 4791
물의 전기 분해 실험 – 전국과학교사협회
물의 전기 분해 실험에 사용할 수 있는 슬라이드 이미지를 제공합니다. 수산화나트륨 수용액은 만들어진 것을 구입하는 것이 가장 좋습니다.
Source: k-sta.org
Date Published: 9/13/2021
View: 6746
ssc물의 전기분해실험키트 (B형) – 사이언스마켓
아주간단히조립하여실험할수있는키트입니다. 물을전기분해하면수소와산소의비가2:1로나타나는것을바로확인할수있습니다. 내용불. 물의전기분해실험기구. 2방콕크2개.
Source: m.sciencemarket.net
Date Published: 5/22/2022
View: 1094
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주제에 대한 기사 평가 물 분해 실험
- Author: 껌팩토리_ 껌쌤 안현정
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- Date Published: 2019. 2. 13.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=zPeZ-cM2ZLk
물의 전기 분해
안녕하세요.
제주도에서 중·고등학생을 대상으로 개인&그룹 과학수업을 하고 있는 달빛과학 입니다.
위 사진은 전기를 이용해서 물을 수소 기체와 산소 기체로 분해하는 실험을 보여주고 있습니다.
두 시험관 중에 어느 시험관에 산소 기체가 모이고 있는지 맞추실 수 있나요?
이번 시간 공부를 마치고 나면 쉽게 답하실 수 있을거에요.
이 자료를 공부하기 전에 화학 부분 기초인 원소 기호, 이온, 화학식은 모두 복습하고 오셔야겠죠?
또한 이 실험을 왜 하는지 아시려면 물질관의 역사적 변화도 알고 오셔야 합니다.
자, 그럼 시작해볼까요?
※ 이 포스팅에 사용된 사진 중 일부는 도서 『Principles of General Chemistry』에서 발췌한 것이며 링크는 아래와 같습니다.
http://2012books.lardbucket.org/books/principles-of-general-chemistry-v1.0/index.html
*** 이 실험을 하는 이유
물질관의 역사적 변천사를 공부하면 알게되겠지만 오랫동안 ‘물’은 물질의 기본 성분으로 인정되었습니다.
물이 만약에 물질의 기본 성분인 ‘원소’라면 다른 물질로 절대 분해되지 않겠지요.
하지만 라부아지에는 뜨거운 주철관에 물을 부어 수소 기체와 산소 기체로 분리함으로써 물이 원소가 아님을 증명하였습니다.
물이 원소의 하나라는 ‘아리스토텔레스의 4원소설’을 깨버린 것이죠.
우리가 지금 알아보려는 물의 전기분해 실험도 마찬가지 입니다.
물을 전기를 이용해 분해하여 ‘물이 원소가 아니다’라는 것을 증명하기 위해서 입니다.
*** 실험 장치 & 방법
다시 실험 장치 사진을 보겠습니다.
실험 장치는 간단합니다.
비커에 순수한 물을 넣고 배터리를 연결하여 한쪽 시험관은 (+)극, 한쪽 시험관은 (-)을 연결해줍니다.
이때 물에다가 수산화나트륨(NaOH)을 조금 녹여서 전류가 흐를 수 있도록 해줍니다.
순수한 물은 전기가 흐르지 않거든요.
이렇게 장치한 후 전류를 흘려주면 각 시험관에 기체가 모이기 시작합니다.
물이 두 가지 종류의 기체로 분해가 되는 것이죠.
※ 순수한 물은 왜 전류가 흐르지 않을까요? 전류가 흐르기 위해서는 전기적 성질을 띤 입자, 즉 이온이 있어야 합니다.
하지만 순수한 물은 물 분자(H2O)만 존재하기 때문에 전기적으로 중성인 상태죠.
그래서 전류를 흐르게 하기위해 수산화나트륨(NaOH)을 조금 녹입니다. 수산화나트륨은 물에 녹아서 양이온인 나트륨 이온(Na+)과 음이온인 수산화 이온(OH-)으로 이온화가 됩니다. 이 이온들은 전기적 성질을 가지고 있기 때문에 물에 전류가 흐를 수 있도록 해줍니다.
어떤 시험관에 어떤 기체가 모이게 될까요?
실험 결과를 한 번 알아보도록 할게요.
*** 실험 결과 & 확인
■ 실험 결과
먼저 분자 모형으로 이 실험 결과를 이해해봅시다.
물 전기 분해를 간단하게 분자 모형으로 나타냈습니다.
2개의 물 분자(2H2O)가 수소 기체(2H2) 2분자와 산소 기체(O2) 1분자로 분해가 되네요.
기체가 모이는 부피의 비율 도 [ 수소 : 산소 = 2 : 1 ] 이 됩니다.
실험 결과 사진을 또 보시죠.
시험관에 모인 기체의 부피가 [왼쪽 : 오른쪽 = 1 : 2] 로 나뉜 것 보이시나요?
(-)극(Cathode)에는 수소 기체 가 모이고,
(+)극(Anode)에는 산소 기체 가 모였습니다.
만약 어느 극에 어떤 기체가 모이는지 잘 외워지지 않는다면 이온식을 떠올려 보세요.
수소 이온(H+)은 양이온이죠? 그럼 어떤 전극에 끌릴까요? 네, 바로 (-)극이죠.
산화 이온(O2-)은 음이온이니까 (+)극에 끌려가겠죠. 자석의 N, S극 처럼요.
■ 기체의 확인
▶ (+)극 – 산소 기체
불씨만 남은 향불을 대어봅니다.
산소 기체는 연소를 활발하게 해주기 때문에 향불이 다시 타오르게 됩니다.
▶ (-)극 – 수소 기체
초등학교 때 실험했던 것처럼 성냥불을 가까이 하면 ‘퍽’하는 소리를 내며 타게 됩니다.
*** 정리
물 전기 분해 실험은 물이 원소가 아님을 증명하기 위한 실험 입니다. 물을 전기 분해하면 수소 기체 : 산소 기체 = 2 : 1 부피비 로 분해가 되며, (-)극 – 수소 기체 / (+)극 – 산소 기체 가 모입니다. 이 실험에서 수산화나트륨 은 전류를 흐르게 하기 위해 넣습니다.
물 분해 실험은 앞으로 교과서, 참고서, 각종 문제에서 자주 볼 실험입니다.
이 실험의 과정, 원리, 결과를 잘 이해하시고 암기할 부분은 꼭 암기하도록 하세요.
*** 우리, 친하게 지내요
– 달빛과학을 찾아주시는 분들과 친해지고 싶습니다.
– 학습 자료에 대한 질문, 궁금한 점, 건의사항이 있으시다면 댓글, 방명록, 메일을 이용해 주세요.
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금성출판사 :: 티칭백과
(1) 물의 분해 실험
그림 (가)와 같이 긴 주철관을 화로 속에 넣어 뜨겁게 달군 후에, 물을 부어 통과시키면 물로부터 분해된 산소가 주철관의 철과 결합하여 주철관의 질량이 증가하게 된다. 또한, 냉각수를 통과한 기체로부터 수소를 얻을 수 있다.
(2) 물의 합성 실험
그림 (나)와 같이 수소와 산소의 혼합 기체에 전기 불꽃을 가하면 물이 합성된다.
이 두 가지 실험을 통해 더 이상 분해되지 않는 물질을 원소로 정의하고, 물은 수소와 산소로 분해되므로 원소가 아님을 실험으로 증명하여 아리스토텔레스의 4원소설이 잘못되었음을 밝혀내었다.
물의 전기 분해 실험
물의 전기 분해 실험
물의 전기 분해 실험에 사용할 수 있는 슬라이드 이미지를 제공합니다.
수산화나트륨 수용액은 만들어진 것을 구입하는 것이 가장 좋습니다.
고체 수산화나트륨이 있는 경우라면, 증류수에 녹여서 사용하세요. 수돗물은 불순물이 많아서 절대 안됩니다.
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