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미지의 이온 찾기- 형광 화학 센서 ▲ 다양한 용액 우리는 주변에서 이온이 들어 있는 용액을 흔히 접할 수 있습니다. 갈증을 해소해 주는 이온 음료, 바닷물, 수돗물 등에는 여러 종류의 이온이 포함되어 있습니다. 미지의 용액에 들어 있는 이온이 무엇인지 알아보기 위한 방법은 어떤 것들이 있을까요? 앙금 생성 반응을 이용하는 것이 좋은 방법이 될 수 있습니다. 앙금이 생성되는지의 여부와, 어떤 색의 앙금이 만들어지는지를 확인하여 어떤 이온이 포함되어 있는지 추측해 볼 수 있습니다. 하지만, 앙금을 전혀 생성하지 않는 나트륨, 칼륨 이온 등은 어떻게 검출할 수 있을까요? 나트륨 이온(Na+)과 칼륨 이온(K+)은 불꽃 반응을 이용하여 찾을 수 있습니다. 금속 원소나 금속 원소를 포함한 화합물을 겉불꽃에 넣으..

용액의 진하기 비교 ■ 아라비아 반도 북서쪽 사막 한가운데 있는 호수, 사해 Q. 사해에서는 물속에서 팔을 젓지 않고 가만히 있어도 물에 뜨기 때문에 누구나 수영을 할 수 있습니다. 어떻게 이런 일이 가능할까요? ▲ 사해 바다의 진기한 풍경(출처: 에듀넷) A: 사해에서 가만히 있어도 물에 뜨는 이유는 사해의 염분의 농도가 굉장히 높기 때문입니다. 사해는 지중해의 바닷물이 넘쳐서 갇힌 물로 인해 생긴 호수입니다. 주변의 요르단 강에서 물이 흘러들어 오지만 수면이 낮아 물이 다른 곳으로 빠져 나가지 못합니다. 또한 건조한 기후로 인하여 많은 양의 수분이 증발되므로 들어오는 물의 양에 비해 증발되는 물의 양이 많아 염분의 농도가 점점 높아지는데 보통의 바닷물의 염분의 농도는 평균 5%이지만 사해는 약 26~..

온도와 녹는 양사이의 관계 ■ 설탕을 물에 녹이기, 어떻게게 하면 더 많이 녹일 수 있을까?설탕을 물에 녹여 본 적이 있나요? 물에 설탕을 넣고 열심히 저으면 설탕이 녹는 것을 볼 수 있지요. 설탕을 녹이다 보면 더 이상 녹지 않는 때가 오게 되죠. 이 때 설탕을 더 녹이기 위해 쓸 수 있는 방법은 물을 더 넣는 것입니다. 물을 많이 넣을수록 물에 녹을 수 있는 물질의 양이 많아지기 때문입니다. ▲ 물의 양에 따라 설탕이 녹는 양(출처: 에듀넷) 하지만 물의 양은 일정한데 설탕을 더 많이 녹이고 싶으면 어떻게 해야 할까요? 일정한 양의 용매에 녹을 수 있는 용질의 양은 일정합니다. 용해 현상은 용매를 구성하는 입자와 용질을 구성하는 입자가 서로 끌어당기는 힘에 의해 나타나기 때문이죠. 설탕물의 경우 설탕..

용해 현상 ■ 녹아라~ 녹아라~ 용해 현상!어떤 물질이 다른 물질에 녹아 골고루 섞이는 현상을 ‘용해’라고 합니다. 모든 물질은 매우 작은 입자들로 이루어져 있습니다. 각설탕을 물에 넣으면 큰 설탕 덩어리가 작은 설탕 덩어리가 되고 작은 설탕 덩어리는 눈에 보이지 않을 정도로 매우 작은 입자로 나누어져 보이지 않게 되는 것을 볼 수 있습니다. 작은 입자가 된 설탕은 물과 골고루 섞이게 되는데 이때 설탕이 물에 용해되었다고 합니다. 용해된 설탕물은 설탕 입자가 물 속에 고르게 퍼져 물 입자와 균일하게 섞인 상태이기 때문에 설탕물은 어느 부분이나 같은 농도를 유지하게 됩니다. 하지만 흙탕물의 경우 물에 흙을 넣으면 흙은 물 입자와 골고루 섞이지 않고 물 밑에 가라앉게 됩니다. 따라서 이런 경우 물과 흙은 섞..

전해질과비전해질 수용액 ■ 극성을 띠는 물자연계를 구성하는 물질들은 원자라는 기본 입자로 이루어져 있습니다. 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 물을 예를 들어 보면 물속에는 물 분자로 되어 있으며, 물 분자를 쪼개 보면 수소 원자 두 개와 산소 원자 한 개로 나누어질 수 있습니다. 원자는 원자핵과 중성자, 전자로 이루어져 있는데, 원자핵은 (+)전하, 전자는 (-)전하, 중성자는 전기적으로 중성입니다. 원자핵과 전자의 전하량이 각각 같기 때문에 원자는 전기적으로 중성입니다. 그럼 물 분자의 구조를 살펴봅시다. 가운데의 산소 원자를 기준으로 양쪽에 수소 원자가 하나씩 혹처럼 달려있으며, 수소 원자-산소 원자-수소 원자 사이의 각도는 약 104.5°로 V자 모양을 띠고 있습니다. 원자 각각은 전기 음성도가 다..

생활 속 용액의 이용 ■ 겨울철 필수품 핫팩추운 겨울이면 장갑으로 목도리로 중무장을 해도 칼날처럼 스며들어오는 겨울바람에 손과 발은 항상 꽁꽁 얼어붙어 있습니다. 그래서 겨울의 필수품으로 자리 잡은 핫팩. 단순히 장갑 등으로 바람을 막고 내 체온을 유지시키는 것이 아니라 발열을 통해 따뜻함을 느낄 수 있기에 추운 한겨울이면 많은 사람들이 손에 핫팩을 들고 다니는 걸 볼 수 있는데 이러한 핫팩 중에는 액체로 된 것도 있습니다. 액체형 핫팩의 금속 똑딱이를 몇 번 꺾어 주면 핫팩 속에 들어 있던 액체가 순식간에 굳으며 열을 발생시키는데 겨울이면 우리와 함께할 액체형 핫팩의 원리에 대해 알아볼까요? ▲ 액체형 핫팩(출처: 에듀넷) 액체형 핫팩은 '하이포'라고 불리는 티오황산나트륨 용액을 이용합니다. 하이포는 ..