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못쓰는 몽당분필로 예쁜 색깔의 물건을 만들어 보자. 물분자가 가루를 뭉치게 하는 간단한 원리를 이용했다.

수업이 끝난 후 선생님께서 남기신 몽당분필들을 그냥 버리기 아깝지요? 이 분필을 재활용도 할 겸, 놀이도 할 겸 한가지 실험을 해 봅시다. 원하는 모양으로 새롭게 만들어 보는 것이지요.

준비물
 

분필 조각, 막자사발, 비커가 가열할 그릇, 알콜램프, 약수저, 물, 종이컵, 모양을 찍어낼 것들(동전 나뭇잎 열쇠 등)또는 원하는 모양의 틀

실험방법
 

1 모아놓은 분필을 색깔별로 나누어 곱게 갈아줍니다. 이 때 채를 이용하면 더 고운 가루를 얻을 수 있습니다.

2 가루를 비커에 넣고 가열합니다(수증기가 보입니다).

3 가루가 식은 후 걸죽해지도록 물을 붓고 고루 섞어줍니다. 이 때 여러가지 색분필을 섞어 원하는 색을 만듭니다.

4 덩어리가 없도록 잘 저은 뒤 원하는 모양의 틀에 부어줍니다.

5 반죽이 굳을 때까지 15-30분간 놓아둔 뒤 내용물을 조심스럽게 틀에서 빼냅니다.완전히 말라 딱딱해지려면 하루정도의 시간이 걸립니다.

분필 가루는 물을 붓고 아무리 힘을 가해도 서로 붙지 않습니다. 왜 그럴까요?

분필갑에는 황산칼슘제라는 표현이 있습니다. 실제로 분필은 황산칼슘(CaS${O}_{4}$)에 물 2분자가 결합된 2수화물입니다. 이처럼 물분자 자신이 변하지 않은 채 다른 물질과 결합할 때 이 결합물을 수화물이라고 합니다. 반대로 화합물 속에 물분자가 제거될 때 이 결합물을 수화물이라고 합니다. 반대로 화합물 속에 물분자가 제거될 때 이 물질을 무수물이라고 하지요.

분필을 가루로 빻아 가열하면 물이 빠져나와 1/2수화물이 됩니다. 1/2수화물에는 황산칼슘 2분자에 물 1분자가 결합돼 있습니다. 이 때 다시 물을 첨가하면 1/2수화물은 다시 2수화물이 되면서 굳어집니다.

황산칼슘의 1/2수화물은 부러진 팔이나 다리를 고정하는 깁스의 재료로 사용됩니다.