전하를 띠는 입자 | 중2 과학 | 중등 인강 | 아이스크림 홈런

1. 물질의 구성
2-1 전하를 띠는 입자 - 이온의 형성

1) 이온의 형성과 표현
이온이란? 원자가 전자를 잃거나 얻어서 전하를 띠는 입자



이온은 원소 기호를 이용하여 나타낼 수 있는데, 이것을 이온식이라 합니다.

양이온의 이온식과 이름

음이온의 이온식과 이름

이온은 1개의 원자로 이루어진 것도 있지만, 여러 개의 원자가 모여서 이루어진 것도 있습니다.

이온이 들어 있는 수용액에 전류를 흘려보냈을 때 이온이 이동하여 전기가 통하는 원리를 이용해 이온이 전하를 띠고 있는 것을 확인할 수 있습니다.



우리 몸을 구성하는 체액에는 영양소와 산소, 이산화탄소 뿐만 아니라 여러 가지 이온(나트륨 이온, 염화 이온, 칼슘 이온 등)이 녹아 있습니다.

감각 기관에서 받아들인 자극이 뇌까지 전달하는 과정이 미세한 전기 신호로 이루어지는데, 이 신호가 전달되는 까닭은 체액에 들어 있는 이온이 이동하기 때문입니다.

이온의 이동을 관찰하면 이온이 전하를 띠고 있음을 확인할 수 있습니다.


위와 같이 준비물을 준비합니다.

1. 페트리 접시에 전극을 설치하고, 질산 칼륨 수용액을 넣습니다.
2. 클립과 전원 장치를 연결하고, 전압을 12V로 맞춥니다.
3. 페트리 접시에 황산 구리 수용액을 떨어뜨려 변화를 관찰합니다.
4. 페트리 접시에 과망가니즈산 칼륨 수용액을 떨어뜨려 변화를 관찰합니다.

2-2 전하를 띠는 입자 - 이온의 확인

1) 앙금 생성 반응

우리 눈에 보이지 않는 이온은 앙금 생성 반응으로 확인할 수 있습니다.

여기서 앙금 생성 반응이란? 이온이 들어있는 두 수용액을 섞었을 때 특정한 양이온과 음이온이 반응하면 물에 녹지 않는 물질인 앙금이 생성되는데 이러한 반응을 앙금 생성 반응이라 합니다.

앙금을 생성하는 질산 은 수용액과 염화 나트륨 수용액의 반응을 살펴보면 다음과 같습니다.


이때, 반응하지 않은 나트륨 이온과 질산 이온은 수용액 속에 이온 상태로 남아 있습니다.

염화 은
탄산 칼슘
황산 바륨
황화 구리
아이오딘화 납

2) 앙금 생성 반응 실험

앙금을 생성하는 반응을 이용하여 수용액에 들어 있는 이온을 확인해보겠습니다.

위와 같이 준비물을 준비합니다


1. 반응 판 위에 투명 필름을 올려놓고, 4개의 수용액을 각각 두 군데씩 떨어뜨립니다.
2. 반응 판의 첫째 줄에 질산 은 수용액을 떨어뜨리고 앙금 생성 여부를 관찰합니다.
3. 반응 판의 둘째 줄에 탄산 나트륨 수용액을 떨어뜨리고 앙금 생성 여부를 관찰합니다.


질산 은 수용액을 떨어뜨렸을 때 생성되는 앙금을 확인해보면 다음과 같습니다.
은 이온과 염화 이온이 만나 흰색 앙금인 염화 은이 생성됩니다.


탄산 나트륨 수용액을 떨어뜨렸을 때 생성되는 앙금을 확인해보면 다음과 같습니다.

칼슘 이온과 탄산 이온이 만나 흰색 앙금인 탄산 칼슘이 생성됩니다.
 

3) 수용액 속 이온의 확인
수용액 속에 어떤 이온이 들어 있는지 앙금 생성 반응을 이용하여 확인해보겠습니다.

이처럼 앙금 생성 여부와 앙금의 색깔을 확인하면 수용액에 들어 있는 이온을 확인할 수 있습니다.


이번에는 우리 주변에 볼 수 있는 앙금과 관련된 현상을 살펴보겠습니다.

탄산 칼슘: 지하수를 보일러 용수로 오래 사용하면 보일러 관 안에 관석(탄산칼슘)이 쌓여 열이 잘 전달되지 않습니다. 또한 탄산 칼슘은 조개껍데기나 산호의 주성분이기도 합니다.


황산 바륨: X선을 촬영하기 전에 마시는 조영제의 주성분으로 인체 내부를 세밀하게 관찰할 수 있습니다.


크로뮴산 납: 도로의 중앙선을 표시하는 페인트에는 노란색 앙금인 크로뮴산 납이 포함되어 있습니다.





지금까지 중학교 2학년 1학기 과학 1. 물질의 구성 2장 물질을 이루는 입자 공부했습니다.
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