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[화학실험보고서] 수소이야기 - 수소의 발생 방법과 성질
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수소 이야기
(1)Abstract and Introduction
이번 실험은 자연계를 이루는 원소 중 가장 풍부하면서도 가장 오래된 원소인 수소의 발생 방법과 성질을 알아보는데 목적이 있다. 수소보다 반응성이 큰 금속과 산이 반응했을 때 수소가 발생하는 사실을 관찰하고 발생한 수소를 모아서 불과의 연소 반응을 실험해본다. 그리고 모든 화학 결합이 전기적 본질을 가지고 있다는 사실에 착안하여 물을 전기분해 해본다. 마지막으로 수소와 헬륨 및 기타 금속의 선스펙트럼을 관측해 보고 각각의 특징을 알아본다.
금속과 산의 반응은 본질적으로 산화 환원 반응이다. 산의 수소 이온이 자신보다 이온화 경향이 더 큰 금속을 만났을 때 수소 이온은 금속으로부터 전자를 받아서 수소 기체로 환원이 되어 공기 중으로 방출되며 금속은 금속 이온으로 산화되면서 부식된다.
모든 화학 결합은 전기적 인력으로 구성되므로 전기 분해 장치를 통해서 결합을 끊을 수가 있다. 이 전기 분해 장치도 산화 환원 반응을 이용한 것으로 (+)극에서는 용액 내의 음이온이 전자를 잃고 산화되며 (-)극에서는 용액내의 양이온이 전자를 받아 환원된다.
또한 원자의 세계는 에너지와 운동량이 양자화되어 있는 불연속적인 에너지 구조를 가지고 있으며 이를 에너지 준위라 부른다. 전자가 에너지를 받아 들뜬 상태가 되었다가 바닥 생태로 떨어지면서 두 에너지 준위의 차이에 해당하는 일정 진동수의 빛을 방출하게 된다. 원자에서 방출하는 빛은 특별한 진동수만 나타나는 불연속적인 선스펙트럼이 된다. 여러 가지 원소가 섞여 있는 경우에도 각각의 선스펙트럼이 독립적으로 나타나기 때문에 원소들을 분리하지 않고도 섞여있는 원소의 종류를 알아낼 수 있다.1)그러나 선스펙트럼이 위치한 파장을 읽어 줄 때 다른 기기 없이 사람의 눈에 의존했으므로 기본적으로 오차가 날 수 밖에 없었다.
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2013.05.02
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