[올타 실험과학 마곡센터] 퀀텀1 9월-3주차 양배추지시약, 중화반응

이 수업은 양배추 지시약을 통해 중화반응에 대한 내용으로 초등학교 6-1 산과 염기에 포함되는 과정입니다.

1. 천연 지시약 - 자주색 양배추 지시약 : 자주색 양배추 안에 안토시아닌이라는 색소가 있어 산성과 염기성 물질과 반응했을 때 각각 붉은 색, 연한 녹색/노란색으로 변한다.

2. 수소 이온 농도 지수(pH 지수) - 산 : 물에 녹았을 때 이온화하여 수소이온을 내놓는 물질(pH 7미만) - 염기 : 물에 녹았을 때 수산화이온을 내거나 수소이온을 흡수하는 물질(pH 7 초과) - pH : 수소이온농도 지수로 산과 염기를 구분하는 척도(pH 0~14)

3. 중화반응 - 중화반응 : 산성과 염기성 용액이 서로 섞여 중성인 물과 염이 생성되는 반응(중화열도 발생)

4. 실 생활에서의 중화반응

<실험>

1. 자주색 양배추 지시약을 만들어 봅니다.

자주색 양배추를 잘게 잘라서 유리비커에 넣고, 따뜻한 물을 부어주고 알코올램프로 10분 정도 가열해 줍니다. 물이 보라색으로 변하면 장갑을 낀 손으로 유리비커의 양배추 지시약을 체에 걸러 다른 비커로 옮깁니다.

2. 자주색 양배추 지시약을 다양한 용액에 반응시켜 봅니다.

별지의 위쪽 표에 OHP 필름을 올리고, 각 칸에 자주색 양배추 지시약을 2~3방울씩 떨어뜨립니다. 각 칸에 해당되는 용액들을 자주색 양배추 지시약 위에 1~2방울 떨어뜨리고 변화를 관찰합니다.

=> 묽은 염산, 식초, 사이다는 자주색 양배추 지시약과 만나면 붉은색으로 색깔이 변합니다. 비눗물, 묽은 수산화나트륨 수용액, 석회수는 자주색 양배추 지시약과 만나면 초록색 또는 노란색으로 색깔이 변합니다.

3. 산성용액과 염기성 용액이 서로 만나면 어떻게 되는지 알아봅니다.

12홈판 각각의 홈에 자주색 양배추 지시약을 절반 높이만큼 넣습니다. 세번째 칸에 묽은 염산을 1방울 떨어뜨리고 이쑤시개로 저어줍니다. 세번째 칸에 묽은 수산화나트륨 용액을 1방울 떨어뜨리고 이쑤시게로 저으면서 색깔 변화를 관찰합니다. (처음과 같은 보라색이 나올 때까지 이 과정 반복합니다.)

묽은 염산을 첫번째 칸에는 3방울, 두번째 칸에는 1방울 떨어뜨리고나서 이쑤시개로 저어줍니다. 두번째 칸에 묽은 수산화나트륨 용액을 4~5방울 떨어뜨리고 이쑤시개로 저으면서 연한 빨간색을 만들어줍니다. 묽은 수산화나트륨 용액을 여섯번째칸에 10방울 이상 떨어뜨리고 이쑤시개로 저어줍니다. 묽은 수산화나트륨 용액을 다섯번째카넹는 여섯번째칸 보다 적게 넣고 네번째칸에는 다섯번째칸보다 적게 넣으며 다양한 색깔을 관찰해봅니다.

=> 산성용액은 붉은 색이 점점 옅어지다가, 보라색이 된 후 묽은 수산화나트륨 수용액을 더 떨어뜨리면 연한 녹색으로 변합니다. 염기성 용액은 연한 녹색이 점점 짙어지다 보라색이 된 후 묽은 염산을 더 떨어뜨리면, 붉은 색으로 변합니다.

* 묽은 염산과 묽은 수산화나트륨으로 중화반응을 일으키면서 열이 발생하게 되고 물과 염으로 나누게 된다. * 자주색 양배추 지시약이 산성에 가까워지면 분홍색, 붉은 색으로 변하고, 염기성에 가까워지면 청록색, 파란색, 연두색으로 변해간다.