소개글
"수소의 제법"에 대한 내용입니다.
목차
1. 수소의 제법
1.1. 실험 목적 및 원리
1.1.1. 산화-환원 반응을 통한 수소 가스 발생 확인
1.1.2. 금속과 산의 반응을 통한 수소 발생
1.2. 수소의 특성
1.2.1. 가연성 및 폭발성
1.2.2. 수소 기체의 발생 및 확인
1.3. 마그네슘과 염산의 화학 반응
1.3.1. 마그네슘 산화 및 염산 환원
1.3.2. 화학 반응식
1.4. 실험 기구 및 시약
1.5. 실험 방법
1.6. 실험 결과 및 고찰
2. 참고 문헌
본문내용
1. 수소의 제법
1.1. 실험 목적 및 원리
1.1.1. 산화-환원 반응을 통한 수소 가스 발생 확인
산화-환원 반응을 통한 수소 가스 발생 확인은 수소의 제법 실험에서 핵심적인 부분이다. 염산(HCl)에는 수소(H+) 이온이 있고, 여기에 반응성이 더 큰 마그네슘(Mg)을 넣으면 마그네슘(Mg)은 전자를 내놓으면서 자신이 이온이 되려 한다(산화반응). 그리고 마그네슘(Mg)이 내놓은 전자는 수소이온(H+)이 받아 수소 기체(H2)가 제조된다(환원반응). 이를 화학 반응식으로 나타내면 다음과 같다.
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
위 반응식에서 마그네슘(Mg)은 0에서 +2로 산화수가 증가하여 산화되었고, 수소(H+)는 +1에서 0으로 산화수가 감소하여 환원되었음을 알 수 있다. 따라서 이 실험은 산화-환원 반응을 통해 수소 기체를 발생시키는 것이 목적이다.
실험 방법은 다음과 같다. 100ml 삼각 플라스크에 마그네슘(Mg) 리본 조각을 넣고, 여기에 염산(HCl)을 소량 넣어 반응이 일어나는 것을 확인한다. 반응이 급격히 일어나므로 플라스크 입구를 비커로 덮고, 반응이 충분히 진행되면 성냥불을 가까이 대어 수소 기체(H2)가 생성되었음을 확인한다.
성냥불을 가까이 대었을 때 '퍽' 소리가 나면서 성냥불이 꺼지는데, 이는 수소 기체(H2)가 연소하면서 일어나는 폭발 반응 2H2 + O2 → 2H2O 때문이다. 따라서 이를 통해 비커 안에 수소 기체(H2)가 제조되었음을 확인할 수 있다.
이처럼 산화-환원 반응을 이용하여 마그네슘(Mg)과 염산(HCl)의 반응을 통해 수소 기체(H2)를 발생시키는 실험은 수소의 제법을 이해하는 데 매우 중요한 내용이다.
1.1.2. 금속과 산의 반응을 통한 수소 발생
수소 기체(H2)는 두 개의 수소 원자가 결합하여 만들어진 수소 분자들로 이루어져 있다. 수소 기체는 적은 양이기는 하지만 공기 중에서도 발견된다. 대기 중에 포함된 수소의 양은 전체 대기의 100만분의 1 정도이다.
산성용액은 순수한 물보다 더 많은 수소이온(H+)을 포함하고 있다. 산은 대부분의 금속 원소와 격렬하게 반응한다. 금속 원자는 산에 녹아 수소이온을 대체해 수소 기체를 방출시킨다. 많은 과학자들이 수소가 원소라는 것을 알기 전...
참고 자료
[네이버 지식백과] 산화환원반응 [oxidation-reduction reaction, 酸化還元反應] (두산백과)
[네이버 지식백과] 수소 [hydrogen] (화학백과)
[네이버 지식백과] 수소 [Hydrogen] (사진으로 이해하는 원소의 모든 것, 2015. 11. 1., 잭 챌리너, 곽영직)
네이버 지식iN
https://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=110304&docId=284889818&qb=7IiY7IaMIOyEseuDpeu2iA==&enc=utf8§ion=kin&rank=1&search_sort=0&spq=0
https://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=1115&docId=310777485&qb=66eI6re464Sk7IqYIOyXvOyCsA==&enc=utf8§ion=kin&rank=2&search_sort=0&spq=0
4주차 수소제법 이론 강의 동영상, 배윤경, 2021.
4주차 수소 제법 이론 강의 동영상
Chemistry LibreTexts, https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_
Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/Electrochemistry/Redox_Chemistry/Oxidation-Reduction_Reactions 2021.10.04. 검색.
EBS 교육 방송 편집부, 『EBS 2022학년도 수능특강 과학탐구영역 화학1』, EBS 한국 교육 방송 공사, p.195
EBS 교육 방송 편집부, 『EBS 2022학년도 수능특강 과학탐구영역 화학1』, EBS 한국 교육 방송 공사, p.197
EBS 교육 방송 편집부, 『EBS 2022학년도 수능특강 과학탐구영역 화학1』, EBS 한국 교육 방송 공사, p.198
