d라이브러리









물비누를 탄 물이 전기분해될 때 만들어지는 수소와 산소는 거품속에 갇힌다. 이 거품에 불을 붙이는 순간 꽝! 거품 폭탄의 위력에 놀라지 마세요.

■왜 그럴까?

전해질의 수용액에 직류 전류가 흐르면 전해질은 두 전극에서 화학변화를 일으킨다. 음이온은 (+)극으로 양이온은 (-)극으로 끌려가서 화학변화가 일어나는데, 이처럼 전기를 이용해 물질을 분해하는 것을 전기분해라고 한다. 순수한 물에는 전기를 운반해 줄 이온이 매우 적어 직류 전류를 통하게 해도 전류가 거의 흐르지 않는다. 그러므로 물을 쉽게 전기분해하기 위해서는 물에 녹아 쉽게 이온 상태로 나눠지는 수산화나트륨과 같은 물질을 넣어줘야 한다.

묽은 수산화나트륨수용액에 담겨진 두 나사못에 건전지를 연결해 전압을 걸어주면 수용액 중에 있는 양이온인 나트륨 이온(${Na}^{+}$)과 수소이온 (${H}^{+}$)이 (-)극으로 이동한다. 이 때 수소이온은 나트륨 이온보다 쉽게 전자를 얻을 수 있으므로 (-)극에서는 양이온인 수소이온만 전자를 얻어 수소기체(H₂)로 얻어진다.

그리고 수용액 중에 있던 음이온인 수산화이온(O${H}^{-}$)은 (+)극으로 이동해 전자를 내놓고 산소기체(O₂)로 된다.

이러한 과정 중에 물에 녹아있는 수산화나트륨의 양은 전혀 변하지 않는다. 건전지를 연결해 전압을 걸어주면 2개의 물분자가 2개의 수소분자와 1개의 산소 분자로 분해된다.

이 때 (-)극과 (+)극에서 만들어진 수소 기체와 산소 기체는 필름통 뚜껑에 연결돼 있는 비닐관을 따라 비눗물이 들어 있는 필름통으로 이동한다. 이동해간 기체들은 공기 중으로 날아가지 못하고 비누막에 갇힌다. 발생한 기체를 감싸고 있는 많은 비눗방울 중 일부분을 숟가락으로 떠 라이터 불을 붙이면 비누막에 둘러싸여 있던 수소가 폭발적으로 산소와 결합하면서 큰 폭발음을 낸다. 그리고 비눗물이 들어있는 필름통 위에 로켓 모형을 올려놓고 필름통 위쪽 V자 홈에 라이터 불을 가까이 할 때도 수소의 폭발적인 연소로 인해 로켓 모형이 날아간다.

이 기사의 내용이 궁금하신가요?

기사 전문을 보시려면500(500원)이 필요합니다.

1999년 07월 과학동아 정보

    🎓️ 진로 추천

    • 화학·화학공학
    • 전기공학
    • 물리학
    이 기사를 읽은 분이 본
    다른 인기기사는?