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학습자료/과학

수리수리 마수리 사라져라 색깔~

대한민국 교육부 2016. 2. 16. 11:26

수리수리 마수리

사라져라 색깔~



페놀프탈레인이 산성 용액에서는 색깔이 없지만 염기성 용액에서는 붉게 변하는 성질을 이용하면 비밀 편지를 쓸 수 있습니다. 흰색 종이 위에 묽은 수산화나트륨을 이용해 편지를 쓴 다음 종이가 마르면 분무기를 이용해 페놀프탈레인 용액을 종이 위에 뿌려 봅시다. 어떤 결과가 나타날 것 같나요? 지시약인 페놀프탈레인이 염기성 용액에서 붉은색을 띤다는 사실을 기억하고 있지요? 여기서 종이 위에 편지를 쓰는 데 사용한 묽은 수산화나트륨은 염기성 용액입니다. 따라서 편지 위에 페놀프탈레인 용액을 뿌려 주면 페놀프탈레인과 묽은 수산화나트륨 용액이 반응하여 붉은색 글씨가 나타나게 됩니다.


▲ 염기성에서 붉게 변하는 페놀프탈레인(출처: 에듀넷)


지시약을 이용하면 잉크가 순식간에 사라지는 마술 같은 상황도 만들 수 있습니다.


▲ 사라지는 잉크의 비밀(출처: 에듀넷)


이 실험에는 티몰프탈레인이라는 지시약이 사용되었습니다. 티몰프탈레인은 pH 9.3에서 무색이지만 pH 10.5가 되면 푸른색으로 변하는 성질을 가지고 있는 지시약입니다. 따라서 수산화나트륨과 같은 강염기성 물질을 만나면 티몰프탈레인은 푸른색을 띠게 됩니다.


하지만 이 실험에서 수산화나트륨을 만나 푸른색을 띤 티몰프탈레인 혼합 용액을 흰 천에 분사하자 티몰프탈레인이 가지고 있던 푸른색이 순식간에 사라져버렸습니다. 분무기 안에 들어 있는 액체는 분명 푸른색인데 왜 흰 천은 푸른색으로 물들지 않은 것일까요?


이 마술 같은 상황은 티몰프탈레인 지시약으로 인해 발생한 것이랍니다. 염기성인 수산화나트륨 용액이 산성을 띠는 이산화탄소를 만나면 염기성의 성질이 약해져 물과 탄산나트륨이 만들어지게 됩니다. 탄산나트륨은 pH 9.3 이하로 수산화나트륨보다는 염기성이 약하기 때문에 수산화나트륨과 만나 푸른색을 띠던 티몰프탈레인 용액 또한 무색으로 변하게 됩니다. 즉, 분무기에서 나오는 순간 이산화탄소와 반응하면서 혼합 용액의 푸른색이 무색으로 변해 흰 천이 푸른색으로 물들지 않게 된 것이지요.


산과 염기를 구분하는 지시약이 다양함에도 이 실험에서 티몰프탈레인을 택한 이유는 pH 범위 때문입니다. 티몰프탈레인 용액은 pH의 범위가 매우 좁기 때문에 티몰프탈레인 용액을 이용하면 용액의 성질에 따른 색의 변화를 손쉽게 확인할 수 있습니다.



[자료출처: 에듀넷]





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