차근 차근 따라해봅시다.
 
 
 
 
  왜 그럴까 생각해봅시다.
 

1.

촛불이 타기 전, 거꾸로 세운 병 속에 초를 태우는 데 사용될 어떤 기체가 들어 있을까요?

답은 산소

초를 태워 열과 빛이 발생하도록 하는 것은 산소입니다. 산소는 공기의 한 성분으로, 공기의 20% 정도를 차지합니다.

 

 
 

2.

양초가 타면 어떤 기체가 만들어질까요?

답은 이산화탄소

초는 탄소와 수소로 이루어져 있습니다. 이 중 수소 성분은 산소와 반응하여 액체 물을 만듭니다. 탄소 성분은 산소와 반응하여 이산화탄소 기체를 만듭니다. 따라서 양포를 태울 때 만들어지는 기체는 이산화탄소입니다.

 

    scienceorc.net

 

 

3.

다음 그림과 같이 거꾸로 새운 병에 물이 차있습니다. 만약에 병 속의 기체의 입자 수가 늘어난다면 물의 높이는 어떻게 달라질까요? 반대로 병 속의 기체 입자 수가 줄어든다면 물의 높이는 어떻게 달라질까요?(* 기체 입자란 기체를 이루는 분자 또는 원자를 말합니다. 기체는 수없이 많은 분자 또는 원자로 이루어져 있습니다.)

답은 이산화탄소

병 속의 기체를 이루는 입자 수가 늘어나면 기체의 부피가 커집니다. 따라서 물이 밀려나면서 병 속의 물의 높이가 낮아집니다. 반면, 병 속의 기체 입자 수가 줄어들면, 기체의 부피가 줄어듭니다. 따라서 물이 병 속으로 들어가면서 병 속의 물의 높이는 높아집니다.

 

    scienceorc.net

 

 

4.

3번의 결과로 볼 때 없어진 산소의 분자 수에 비해 생긴 이산화탄소 분자 수는 더 많을까요, 더 적을까요?

답은 없어진 산소 분자 수에 비해 새로 생긴 이산화탄소 분자 수가 더 적다.

실험에서 병 속의 물의 높이가 올라간 것으로부터 기체 분자의 수가 줄어들었다는 것을 알 수 있습니다. 초의 주성분인 왁스는 탄소와 수소로 이루어져 있습니다. 탄소와 반응한 산소 분자 수와 같은 수의 이산화탄소가 생깁니다. 하지만 수소와 반응한 산소 분자는 액체 물로 변하므로, 사라진 산소 기체 분자 수보다 생긴 이산화탄소 기체 분자 수가 더 작습니다. 실제로 왁스를 태울 때 산소 분자 38개가 반응하면 이산화탄소 분자는 25개 생깁니다.

C25H52(s) + 38 O2(g) → 25 CO2(g) + 26 H2O(l)

(C25H52: 왁스, O2: 산소, CO2(g): 이산화탄소, H2O: 물, (l): 액체, (g): 기체)

 

 
 
 

 

초가 탈 때에는 열도 함께 발생합니다. 그 결과 초 주의의 온도가 올라갑니다. 그리고 시간이 지나면 다시 원래의 온도로 내려옵니다. 이 실험의 결과를 분석할 때 초를 켜기 전과 한참 후 다시 온도가 원래대로 돌아온 상태를 서로 비교하였습니다. 따라서 온도 효과에 대해서는 알아보지 않았습니다.

만약, 실험 과정을 더 자세히, 온도의 효과까지 분석해보고 싶다면 아래 링크를 참조하세요.

[참조: 초의 묘기]

 
 
 
    열린 과학 자료실 홈     생생 실험실 목록