▶   이산화탄소 발생시키기

 
 
 

우리 생활과 밀접한 관계가 있는 이산화탄소 기체를 만들어봅시다. 아래의 동영상은 대리석과 묽은 염산을 사용하여 이산화탄소를 만드는 과정을 보여줍니다.

 

    scienceorc.net

 

작게 쪼갠 대리석 조각이 담긴 삼각플라스크에 묽은 염산을 떨어뜨리면 부글부글하며 기포가 생깁니다. 이 기포는 이산화탄소로 채워져 있습니다.

 

 

삼각플라스크 가지에 연결된 고무관을 물에 넣고 물로 가득 채운 집기병 속으로 넣으면, 집기병의 물의 높이가 낮아집니다.

 

 

고무관을 빠져나온 이산화탄소가 물보다 가벼워, 물 위로 올라가며 물을 밀어내기 때문입니다.

이산화탄소는 여러 가지 방법으로 만들 수 있습니다. 몇 가지 예가 아래 동영상에 있습니다. 참조하세요.

 

    scienceorc.net

 

드리이아이스는 고체 이산화탄소입니다. 상온에서 드라이아이스가 기화하면 이산화탄소 기체가 됩니다. 대리석, 조개 껍데기, 그리고 달걀 껍질의 주성분은 모두 탄산 칼슘입니다.

이제 탄산 칼슘으로부터 이산화탄소가 만들어지는 과정을 분자 수준에서 알아봅시다. ㅇ;산화탄소의 속 모습을 들여다보면 이산화탄소 분자라는 것이 수없이 많이 있습니다.

 

 

이산화탄소 기체를 풍선에 불어 넣어 1 리터들이 페트병 정도의 크기로 분다면, 산소와 마찬가지로 그 안에 2,600,000,000,000,000,000,000 개의 이산화탄소 분자들이 들어 있습니다.

 

 

이산화탄소 분자는 3 개의 공이 붙어 있는 것처럼 나타내어져 있지요. 그리고 그 중 둘은 색깔이 같고 하나는 다른 색이구요. 이산화탄소 분자는 총 3 개의 원자로 이루어져 있고, 그 중 둘은 같은 종류의 원자이고 나머지 하나는 다른 종류의 원자라는 것을 짐작할 수 있지요. 이제, 어떤 종류의 원자들이 이산화탄소 분자를 이루고 있는지 추측해 봅시다. 추측에는 항상 근거가 있어야 합니다. 이산화탄소 분자가 어떤 원자들로 구성되어 있는지를 알아낼 실마리를 어디에서 찾을 수 있을까요? 바로 이름입니다.

 

 

그러니까 이산화탄소 분자에는 산소 원자가 2개 있고 탄소 원자가 1개 있습니다..

 

 

아래 그림은 보통 산소 원자, 탄소 원자, 이산화탄소 분자를 표현하기 위해 사용하는 모델입니다.

 

▲ 산소 원자

▲ 탄소 원자

▲ 이산화탄소 분자

 

보통 우리가 이산화탄소라고 말할 때는 이산화탄소 분자가 엄청나게 많이 모여있는 물질 이산화탄소를 말합니다. 그 물질 이산화탄소를 이루는 기본 구성단위는 이산화탄소 분자이고, 그 분자는 다시 산소 원자 2 개와 탄소 원자 1 개로 이루어진 거지요.

 

 

이제 동영상의 방법으로 어떻게 이산화탄소가 만들어지는지 알아봅시다. 대리석의 주성분은 탄산칼슘(CaCO3)으로, 칼슘 양이온(Ca2+)와 탄산 음이온(CO32-)가 수없이 많이 모여 있는 것입니다. 묽은 염산에는 수소 양이온(H+)이 많이 들어 있습니다.

 

 

 

탄산 음이온과 수소 양이온이 반응하면. 이산화탄소와 물이 생깁니다.

 

 

 

 

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