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1. 산성용액과 염기성 용액 가. 묽은 염산과 묽은 수산화나트륨 용액은 교사가 직접 조제해서 사용하 도록 한다. 나. 시중에서 판매되고 있는 진한 염산은 12M, 35～36%, 비중이 1.19의 염 산이다. 다. 지시약에 의한 색깔 변화를 검출 할 때는 0.1M의 묽은 염산과 묽은 수산화나트륨 용액을 사용하고 중화 반응 실험에서는 0.5M 농도의 용액 을 사용한다. 라. 꽃 즙을 만들 때 에틸알코올을 조금 넣으면 잘 녹아 나온다. 마. 묽은 염산과 묽은 수산화나트륨 용액이 농도가 같을 때는 같은 용량을 섞으면 소금물이 된다. HC1 + NaOH → NaC1 + H2O 바. 산(Acid)- 금속과 취환할 수 있는 수소화합물로서 수용액속에서 하이 드로늄이온(H3O+), 수소이온(H+)을 낼 수 있는 물질. (예) HCl, HNO3 ,H2SO4, CH3COOH, H3BO3 ① 산의종류 ㉠ 일염기산 (1가의 산) - HCl, HNO3, CH3COOH ㉡ 이염기산 (2가의 산) - H2SO4, H2CO3, H2S ㉢ 삼염기산 (3가의 산) - H3PO4, H3BO3 ② 산의성질 ㉠ 수용액은 신맛을 가지며 전기를 잘 통한다. ㉡ 푸른 리트머스를 붉게 변색시키고, 페놀프탈레인을 무색으로, BTB에서는 황색을 보인다. ㉢ 염기와 만나 염과 물을 만드는 중화반응을 한다. HCl + NaOH = NaCl + H2O ㉣ 활성이 큰 금속과 반응하여 H2 가스를 발생한다. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ ㉤ 수용액을 전기 분해하면 (-)극에서 H2가스를 발생한다. 2H+ + 2e = H2↑ ③ 산의 세기 (산소산) HClO4 HNO3 H2SO4 H2SO3 H3PO4 CH3COOH H2CO3 C6H5OH 강산 ← → 약산 (수소산) HI HBr HCl HF H2S 강산 ← → 약산 사. 염기(Base) - 금속의 수산화물 즉 염기중 물에 녹아 수산화이온(OH-) 을 낼 수 있는 물질을 알카리(Alkali)라 한다. (예) NaOH, KOH, Ca(OH)2, Cu(OH)2 ① 염기의 종류 ㉠ 일산염기 (1가의 염기) - KOH, NaOH ㉡ 이산염기 (2가의 염기) - Ba(OH)2, Ca(OH)2 ㉢ 삼산염기 (3가의 염기) - Al(OH)3, Fe(OH)3 ② 염기의 성질 ㉠ 쓴맛이 있고 수용액은 미끈미끈하고 전기를 잘 통한다. ㉡ 붉은 리트머스를 푸르게 변화시키고 페놀프탈레인 용액에서 붉은 색, BTB 용액에서는 푸른색으로 변색한다. ㉢ 산과 만나 염과 물을 만드는 중화반응을 한다. HCl + NaOH = NaCl + H2O ㉣ 수용액을 전해하면 (+)극에서 O2가 발생한다. 4OH- + 4e = 2H2O + O2↑
2. 용액의 변화 가. 산성비(Acid Rains) 란? pH값이 5.6 이하의 비를 말한다. 나. 금속과 반응시키는 묽은 염산은 진한염산(12N)과 물의 혼합 비를 1 : 5 정도로 하는 것이 좋다.(약 2N-HCl이 됨) 다. 염산과 금속이 반응하여 생긴 물질은 다음과 같다. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ 이때 생기는 수소에 불을 붙이면 탄다. (수소폭명기 Hydrogen Detonating Gas) 라. 금속이 전자를 잃고 양이온이 되려는 성질을 이온화 경향(Ionization Tendency)이라고 하며 그 순서는 다음과 같다. K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Ni,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au 크다 ← 이온화경향 → 작다 마. 지시약(Indicator) 이란? 산과 염기의 용액을 구별하는 데 쓰이는 물질로 pH값에 따라 색깔이 달라지는 물질이다. ○ 페놀프탈레인(Phenol Phthalein C20H14O4) - 60%알코올에 0.1%농 도로 하여 제조 산 - 무색, 염기 - 적색 pH Range 8.2-10.0 ○ 브롬티몰불루(Brom Thymol Blue C27H28Br2OS) - 20%알코올에 0.1%농도로 하여 제조 산 - 황색, 염기 - 청색 pH Range 6.2-7.6 ○ 메칠 오렌지(Methyl Orange:(CH3)2:NC6H4N:NC6H4SO3Na)-물에 0.1%로 희석하여 제조 산 - 적색, 염기 - 등황색 pH Range 3.1-4.4 ○ 리트머스(Litmus 2.6-dibromo-2-bromo-Indophenol) 산 - 적색, 염기 - 청색 pH Range 5.0-8.0 바. pH 란? 수소이온농도지수(Hydrogen Exponent)로서 수소이온 농도의 역수의 상 용대수로서 산성의 세기를 나타내는 척도이다. pH=-log〔H+〕 사. 대리석과 콘크리트의 염산과의 반응 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
3. 우리 생활과 액체 가. 액체의 색깔은 흰 종이를 대고 관찰하고 냄새는 손으로 부채질하여 맡 는다. 모르는 액체는 함부로 맛을 보지 않도록 한다. 나. 점도는 운동하는 액체 내부에 나타나는 내부 마찰력의 크기를 말한다. 다. 액체 방울의 크기를 비교할 때는 조건통제를 잘 하여야 한다. 라. 표면장력은 액체가 표면적을 될 수 있는 대로 작게 하려고 그 표면에 작용하는 힘을 말하며 액체의 분자가 끌어 당기기 때문에 일어나는 현 상이다. 마. 비누분자는 친수성기와 친유성기로 구성되어 있어 물과 기름에 모두 잘 녹는다. 비누는 때를 작은 입자로 분산시키는 성질이 있어 세탁 작용 을 한다.(이화작용) 바. 물질의 3가지 상태와 상태 변화 물질을 상태에 따라 기체, 액체, 고체로 구분할 수 있다. 이때 기체, 액 체, 고체를 물질의 3가지 상태라고 한다. 대부분의 물질은 온도에 의하여 고체↔액체↔기체의 모습으로 변한다. 이것을 물질의 상태변화라고 한다. 사. 물질의 상태변화와 분자운동 물질을 이루고 있는 분자들은 정지하고 있는 것이 아니라 항상 운동을 하고 있다. 고체상태에서는 분자들이 제자리에서만 “진동운동”을 하지만 열을 받게 되면 분자 전체가 빙빙 도는 “회전운동”과 앞, 뒤, 위 아래로 움직이는 “병진운동”을 할 수 있는 액체상태로 되며, 더욱 열을 받으면 보다 활발한 기체상태가 된다. 반면 물질이 열을 방출하게 되면 물질을 이루는 입자들의 운동이 감소하여 분자운동이 저하된다. 이와 같이 물질 은 열을 흡수하거나 방출하게 되면 물질의 집합상태가 변하게 된다.
4. 혼합물 알아보기 가. 거름종이를 이용하여 물에 녹는 물질과 물에 녹지 않는 물질을 분리 하는 것은 본질적으로 두 물질의 크기의 차를 이용한 것이다. 거름종이 를 맨눈으로 관찰하면 틈이 없는 것처럼 보이지만 현미경으로 관찰하면 종이를 이루는 섬유소 사이에 틈이 있어 이 틈으로 물질이 통과할 수 있는 것이다. 물에 녹는 물질은 크기가 분자 수준이 되어 이 틈을 통과 할 수 있지만 물에 녹지 않는 물질은 이 틈을 통과할 수가 없어 거름종 이 위에 남게 되는 것이다. 나. 크로마토그래피의 원리 혼합되어 있는 색을 분리하는 방법을 크로마토그래피라고 하는데, 이 차시의 실험은 물을 전개액, 분필을 고정상으로 하여 색소를 분리하는 실험인데 이 때 물질이 전개액에 반드시 녹아야 한다. 고정상에 세게 달 라 붙어 있는 물질은 천천히 이동하며, 약하게 달라 붙어 있는 물질은 상대적으로 빠르게 전개액을 따라 이동하게 되어 각 물질이 분리하게 된다. * 이 차시의 활동에 모둠별로 실험을 달리하여(분필과 거름종이)결과를 서로 비교하게 하면 더욱 흥미로울 수 있다. |