[올타 실험과학 마곡센터] 퀀텀2 9월-4주차 전기도금

이 수업은 산화 환원 반응에 대해 알아보는 내용으로, 중학교 3-1 화학반응의 규칙과 에너지 변화에 포함되는 과정입니다.

1. 전자의 이동과 금속의 이온화 경향 - 이온화 경향 : 금속이 수용액에서 전자를 잃고 양이온이 되려는 성질 (수소를 기준으로 이온화되기 쉽거나 어려운 것을 구분할 수 있다.)

2. 산화와 환원 반응 - 산소 이동에 의한 산화환원 예) 2CuO + C → CO₂ + 2Cu 산화구리 + 탄소 → 이산화탄소 + 구리 탄소가 산소를 얻어 이산화탄소가 되고, 산화구리는 산소를 잃어 구리가 된다. - 전자 이동에 의한 산화환원 예) 2Ag+NO₃⁻ + Cu → Cu²+ + 2Ag + 2NO₃⁻ (은이온 + 질산이온 = 질산은) + 구리 → 구리이온 + 은 + 질산이온 2개의 은이온이 전자를 얻어 은이 나오고, 구리는 전자 2개를 잃어 구리이온이 된다.

3. 전기도금 - 도금 : 금속이나 플라스틱 등 표면의 미관, 부식 및 마모 방지 또는 물리적, 화학적 성능 향상을 위해 금속을 물체 위에 입히는 장식기법 - 전기도금 : 전기분해를 이용하여 물체의 표면을 금속으로 코팅하는 것 예) Zn(s) + CuSO₄ (aq) → ZnSO₄(aq) + Cu(s) 아연(고체) + 황산구리 수용액 → 황산아연 수용액 + 구리(고체)

<실험>

식초에 구리판과 못을 넣고 도금해봅니다. 식초를 비커에 넣습니다. 빨간색 집게전선의 한쪽에 구리판을 끼우고, 검은색 집게전선의 한쪽에 못을 끼웁니다. 구리판과 못을 식초에 담그고 가까운 간격을 유지할 수 있도록 테이프를 이용해 집게전선을 비커에 고정합니다. 집게전선을 9V 전지 양극에 각각 연결합니다. 반응이 일어나는 모습을 관찰합니다.

일정시간이 지난 뒤에 못을 꺼내서 휴지로 깨끗이 닦습니다. 도금 전과 후의 못의 모습과 식초의 색깔을 비교해봅니다.

=> 못에 구리가 달라 붙어 색깔이 변하고, 수용액도 구리이온이 나와 점점 더 푸른색으로 변합니다.

식초를 묽은 염산으로 바꾸어 실험을 추가로 진행했더니, 더 반응속도가 빨라 지는 것도 확인 할 수 있었습니다.