d라이브러리

탁상용 시계나 장난감이 움직이려면 건전지가 필요해요. 건전지의 (-)극과 (+)극에서는 산화·환원 반응이 일어나요. 그 결과, (-)극에서 (+)극으로 전선을 따라 전자가 이동해 전기가 발생해요. 어떤 원자나 분자가 전자를 잃는 것을 산화 반응, 전자를 얻는 것을 환원 반응이라고 해요. 

우리가 일상에서 사용하는 건전지는 보통 (-)극에 아연, (+)극에 탄소 막대와 이산화망간을 써요. 두 극 사이에는 염화암모늄 수용액, 탄소 가루 등을 섞은 전해질이 채워져 있지요. 전해질은 전류를 흐르게 해요.

그럼, 두 극에서 전자는 어떻게 이동할까요? 전선으로 건전지의 두 극을 연결하면 (-)극에서 아연이 전해질 속 염화암모늄과 반응해 전자를 내놓으며 아연 이온으로 바뀌어요. 이 전자는 전선을 따라 (+)극에 있는 이산화망간 속 망간 이온과 만나지요. 이와 같은 전자의 이동이 전기를 만드는 거예요.

(-)극의 아연이 자신이 갖고 있던 전자를 모두 내놓아 아연 이온으로 바뀌면 산화·환원반응이 모두 끝나요. 그러면 더는 전기를 만들지 못한답니다.

귤로 전기를 만들 수 있다고?

‘토이트론 키친사이언스’는 주방에서 볼 수 있는 재료로 과학실험을 할 수 있는 키트예요. 식초와 베이킹소다로 만드는 로켓, 세제와 베이킹소다로 만드는 화산, 설탕으로 사탕 만들기, 녹말가루로 지문 찾기, 포도 주스로 비밀 편지 쓰기, 과일로 전기를 만드는 실험까지 총 6가지의 실험을 할 수 있어요. 
이번 스미스의 탐구생활에서는 과일로 전기를 만들 거예요. 먼저, 냉장고에 있는 과일이나 채소를 준비해 주세요. 그리고 스테인리스 포크나 젓가락이 필요해요. 

이번 실험에서는 귤을 선택했어요. 반으로 자른 귤에 아연 막대와 젓가락을 각각 꽂았어요. 이후, 시계에 연결된 빨간 전선을 젓가락에 연결하고, 검은색 전선은 반대쪽 귤에 꽂힌 아연 막대기에 연결했지요. 그리고 젓가락과 아연 막대 사이에 하얀 전선을 연결하면 시계에 숫자가 나타나요.

이는 아연 막대기 속 아연이 귤의 시트르산과 만나 아연 이온으로 바뀌는 산화 반응을 일으킨 덕분이에요. 아연이 전자를 내놓으면 이 전자들은 전선을 타고 (+)극의 젓가락으로 이동했지요. 전자의 이동이 전기를 만들어 시계가 작동한 거랍니다.