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▶ 철과 마그네슘의 연소반응 |
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마그네슘이나 철과 같은 금속이 공기 중의 산소와 급격히 반응하면서 열과 빛을 내는 반응도 연소 반응이라고 합니다.
(1) 마그네슘의 연소 마그네슘은 우리가 살아가는 온도에서는 공기와 반응하지 않습니다. 하지만 가열하여 온도가 높아지면. 빛과 열을 내며 빠르게 반응합니다.
(* 비디오 출처: https://www.youtube.com/watch?v=HEU_tblr5Ko)
연소 생성물은 산화마그네철슘입니다. 마그네슘은 잘 구부렸다 펴졌다 하는 성질이 있습니다. 반면, 산화마그네슘은 흰색의 고체로, 잘 부서집니다. 마그네슘의 연소 반응을 식으로 표현하면 다음과 같습니다. 마그네슘 + 산소 → 산화마그네슘 + 빛, 열 2Mg + O2 → 2MgO
(2) 철의 연소 못과 같이 철로 된 물체를 공기 중에 놓아두면 붉은 녹이 스는 것을 흔히 봅니다.
이 녹은 산소와 반응하여 생긴 물질입니다. 하지만 못이 녹스는 것은 아주 천천히 일어나며, 불꽃이 관찰되는 일은 없습니다. 하지만 철을 실처럼 가늘게 만든 철솜에 열을 가하면 놀라운 일이 일어납니다.
(* 비디오 출처: https://thewonderofscience.com/phenomenon/2018/7/8/burning-steel-wool)
연소 생성물은 산화철입니다. 철은 잘 구부렸다 펴졌다 하는 성질이 있습니다. 반면, 산화마그네철철은 철붉은색의 고체로, 잘 부서집니다. 철의 연소 반응을 식으로 표현하면 다음과 같습니다. 철 + 산소 → 산화철(|||) + 열, 빛 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
나무, 숯, 또는 휘발유와 같은 연료를 태울 때에는 생성물의 질량이 반응물보다 작아집니다. 그것은 산소에 의해 연소될 때 연료를 이루는 탄소 성분과 수소 성분을 이산화탄소와 수증기로 바뀌어 기체로 날아버리기 때문입니다.
반면, 강철솜과 마그네슘을 연소시키면 반응 생성물인 산화철과 산화마그네슘의 질량은 연소 전의 반응물의 질량보다 증가합니다.(두번째 동영상에서 관찰할 수 있습니다.) 이것은 강철솜과 마그네슘이 산소에 의해 연소될 때 산소가 결합하여 고체 생성물이 되기 때문입니다. 따라서 결합한 산소의 질량만큼 증가합니다.
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