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건전지에 연결된 집게 전선으로 소금물이 적셔진 종이 위에 글씨를 써 보자.

■왜 그럴까?

바닷물에 들어있는 전체 염류의 양 중 소금(NaCl)이 차지하는 비율은 77%이상이다. 이런 바닷물을 전기분해 하면 공업적으로 중요한 원료인 염소와 수산화나트륨을 얻을 수 있다. 전류를 쉽게 흐르게 하는 소금물에 두 전극을 꽂고 전압을 걸어주면 (+)극에서는 음이온인 염소이온(${Cl}^{-}$)이 끌려와 전자를 내놓고 염소기체(Cl₂)로 된다.

양이온인 나트륨이온(${Na}^{+}$)과수소 이온(${H}^{+}$)은 (-)극으로 끌려오는데 나트륨 이온보다 훨씬 전자를 쉽게 받는 수소 이온이 전자를 얻어 수소기체로 발생한다.

전기분해 결과 소금물 속에는 나트륨 이온(${Na}^{+}$)과 수산화 이온 (O${H}^{-}$)이 (-)전극쪽에 있게 된다. 이것이 염기성인 수산화나트륨(NaOH)용액으로 소금물에 넣었던 페놀프탈레인의 색깔을 변화시킨다. (-)극 쪽의 집게로 글씨가 쓰여지는 이유다. 페놀프탈레인 지시약은 산성과 중성에서는 무색이지만 염기성에서는 붉은색으로 변하는 성질을 가지고 있기 때문이다.

보너스 실험 - 주머니 전지

건전지에 연결된 집게 전선으로 소금물이 적셔진 종이 위에 글씨를 써 보자.

■왜 그럴까?

화학전지는 이온화경향이 다른 두 금속을 전해액에 담가놓고 두 금속을 도선으로 연결해 전류가 흐르는 원리를 이용한다. 여기서 알루미늄보다 이온화 경향이 작은 강철은 전지의 (+)극이 되고, 알루미늄은(-)극이 된다. 이온화 정도가 다른 금속이 전해질 용액 속에 있게 되면 두 금속 사이에 전압차가 생겨 도선에 전류가 흘러 모터를 돌리거나 다이오드에 불이 들어오도록 한다. 주머니 전지에서 전해질 역할을 하는 것이 소금물이고, 탄소알갱이는 건전지에 들어있는 탄소봉과 같다. 즉 전극이 전해질 속에서 잘 반응해 전류를 잘 통하게 만들어 준다는 얘기다.