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양배추 지시약준비물 |
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| 실험과 관찰 |
1. 양배추를 잘게 썰어서 물과 함께 냄비에 넣고 끓인다.
2. 색깔이 충분히 나올 때까지 끓인 다음에 용액만 걸러서 식히다.
3. 유리컵에 식초, 비눗물, 베이킹 소다용액, 사과 쥬스, 레몬 쥬스, 제산제 녹인 물, 등을 각각 담는다. 4. 각각의 컵에 양배추 지시약을 몇 방울씩 떨어뜨리고 색깔을 관찰한다.
5. 유리컵에 물 300ml를 넣고 식초 10ml, 지시약 30방울을 떨어뜨린다.
6. 제산제를 한 알 넣고 색깔의 변화를 관찰한다.
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왜 그럴까요? |
수용액이 산성인지 염기성인지를 알아보기 위해 수용액의 액성에 따라 색깔이 달라지는 지시약을 사용합니다. 일반적인 지시약 속에 들어 있는 색소들은 수소 양이온(H+)을 내놓을 수 있는 산입니다. 이 색소들은 수소 양이온을 가지고 있을 때와 가지고 있지 않을 때의 색이 다르지요.
예를 들어 페놀프탈레인 색소의 경우 H+를 가지고 있을 때는 색깔이 없고, H+를 내어놓아 H+를 가지고 있지 않을 때는 분홍색입니다. 또 메틸오렌지라고 하는 지시약은 H+를 가지고 있을 때는 붉은 색이고 H+를 내어놓아 H+를 가지고 있지 않을 때는 노란색입니다.
우리가 사용한 붉은 양배추 속에는 '안토시아닌' 이라고 하는 색소가 들어있습니다. 안토시아닌 색소는 수용액의 산성도에 따라 색이 변하는 색소이기 때문에 우리가 산성인지 염기성인지 판단하기 위해서 지시약으로 사용 할 수 있지요. 안토시아닌은 산성 수용액에서는 붉은색, 염기성 수용액에서는 푸른색, 그리고 아주 강한 염기성 수용액에서는 노란색으로 변합니다.
식초가 들어있는 컵에 양배추 지시약을 넣으면 붉은 색이 되는데, 그 수용액에 제산제를 한 알 넣었더니 점점 색깔이 변했지요.
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무슨 일이 일어났을까요? |
식초는 신맛을 나는 산성나 수용액이지요. 그리고 실험에서 사용한 제산제는 주성분이 수산화 마그네슘(Mg(OH)2)과 수산화 알루미늄(Al(OH)3)입니다. 이들은 물에 조금 녹습니다.(이들과 물을 섞어놓은 제산제가 투명하지 않은 이유입니다.) 그리고 물에 녹아 OH- 이온을 내어놓습니다. 따라서 제산제는 염기성입니다. 산성 수용액인 식초에 제산제가 들어가면, 식초가 가진 H+를 잡아먹습니다. 그래서 식초와 제산제 혼합물의 산성이 점점 약해지다가, 식초가 가진 H+를 다 없애고도 제산제를 계속 넣어주면 혼합물은 염기성이 됩니다.
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