과학실험보고서 (8.용액의 반응)

소개글

과학실험보고서 (8.용액의 반응)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 제목

2. 목표 :

3. 실험원리

4. 기구 및 재료 :

5. 실험활동 / 실험결과 / 해석 및 정리

본문내용

은 92%이다. 그리고 황산은 진한 황산과 묽은 황산으로 나뉘는데, 진한 황산은 수분이 많지 않아 이온화가 되지 않고 산성을 띄지 못하고 묽은 황산은 이온화도가 60~70%이다.
따라서 묽은 염산은 묽은 황산보다 이온화정도가 높아서 금속 조각과의 반응정도가 더 크다.
▶ 해석 및 정리
묽은 염산과 묽은 황산에서는 철과 마그네슘이 수소기체를 발생시키며 반응했지만 묽은 수산화나트륨에서는 반응이 나타나지 않았다. 묽은 염산과 묽은 황산은 산성이며 묽은 수산화나트륨은 염기성이다. 철과 마그네슘은 금속이며 금속은 염기성이므로 산성에 반응한다. 그러므로 이러한 실험결과가 나왔다.
◇ 금속은 산과 반응을 하여 수소기체를 발생시킨다. 예를 들어서 Zn 아연을 예로 들면
Zn(s)+HCl(aq)-->ZnCl2(aq)+H2(g)
수산화나트륨에서는 반응을 하지를 않는 이유는 간단히 수산화나트륨은 염기성이기 때문이다. 오로지 금속은 산과 반응을 하여 수소기체를 발생시킬 뿐이다.
나. 대리석으로 만든 문화재나 건물이 손상되는 까닭
▶ 활동절차
산성 용액과 염기성 용액에 대리석 조각을 넣으면 어떻게 될까요?
대리석 조각에 묽은 염산과 묽은 황산을 떨어뜨려 봅시다. 어떤 변화를 관찰 할 수 있습니까?
대리석 조각에 묽은 수산화나트륨 용액을 떨어뜨려 봅시다. 어떤 변화를 관찰 할 수 있습니까?
대리석 문화재가 쉽게 손상되는 까닭을 이야기하여 봅시다.
▶ 실험결과
묽은 염산
묽은 황산
묽은 수산화나트륨
왼쪽: 콘크리트 조각, 오른쪽 : 대리석 조각
결과 : 콘크리트 조각과 대리석 조각이 모두 반응이 일어났다. 부글거리며 기체(수소)가 발생했으며 반응의 정도는 대리석 조각이 좀 더 격하게 일어났다.
결과 : 3개의 페트리 접시 중 가장 격렬한 반응이 일어났다. 콘크리트 조각과 대리석 조각이 모두 반응이 일어났다. 부글거리며 기체(수소)가 발생했다.
결과 : 둘 다 아무런 반응이 없었다.
★ WHY④ : 대리석이 묽은 수산화나트륨(염기)과 반응하지 않는 이유는 무엇인가?
⇒ 대리석의 구성성분인 탄산칼슘(CaCO₃)은 칼슘이온과 탄산이온으로 구성된 염으로 물에 조금 녹으며 그 수용액은 염기성을 띤다. 탄산칼슘 스스로 염기성을 띠기 때문에 산과는 반응을 잘하지만, 염기와는 잘 반응하지 않는다.
★ WHY⑤ : 대리석으로 만든 문화재나 건물이 손상되는 까닭은 무엇인가?
⇒ 산성을 띠고 있는 빗물이 대리석을 녹이기 때문이다. 대리암(대리석)은 변성과정을 거쳐 석회암에 비해 더 치밀하고 단단하게 되지만 대리암으로 만들어진 건축물이나 조각 작품들은 오랜 세월을 거치면서 서서히 손상된다. 대리암이 손상되는 이유는 주성분인 탄산칼슘이 산과 쉽게 반응하는 성질을 가지고 있기 때문이다. 탄산칼슘과 산의 반응은 다음과 같다.
탄산칼슘 + 산 ⇒ 염 + 이산화탄소 + 물
산성비는 이러한 반응을 촉진시켜 대리석 조각의 손상을 빠르게 진행시킨다.
★ WHY? : 콘크리트에 생기는 고드름의 원리는 무엇인가?
⇒ 콘크리트의 주원료는 석회석이다. 석회석의 주성분인 탄산칼슘이 대기의 수분과 이산화탄소에 의해 녹아내리면서 콘크리트 고드름이 만들어진다. 마치 석회 동굴에서 볼 수 있는 고드름 모양의 종유석과 유사한데, 이산화탄소가 날아가고 물이 증발하면서 조금씩 자라난다. 강염기성이던 콘크리트가 산성 대기에 오래 노출되면서 중성 또는 산성화되면서 나타나는 현상이다.
▶ 해석 및 정리
: 콘크리트와 대리석은 모두 염기성이다. 그러므로 콘크리트와 대리석은 묽은 황산과 묽은 염산에만 반응하며 묽은 수산화나트륨에는 반응하지 않는다. 그 이유는 묽은 황상과 묽은 염산은 산성이지만 묽은 수산화나트륨은 염기성이기 때문이다.

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