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뚝딱 실험1 캔 콜라가 물에 빠졌을 때

■ 왜 그럴까?!

물질이 뜨고 가라앉는 것은 밀도가 결정한다. 캔 콜라를 물에 넣으면 가라앉는데, 이는 캔 콜라의 밀도가 물보다 크기 때문이다. 콜라에는 주성분인 물 이외에 설탕과 같은 첨가물이 들어있기 때문에 캔 콜라의 전체 밀도는 물보다 크다.

반면 다이어트 캔 콜라는 물에 뜬다. 다이어트 콜라의 내용물이 더 가볍다는 뜻. 콜라 용액의 부피는 일정한데 다이어트 콜라에는 설탕 성분이 빠져 있어 질량이 감소해 밀도가 작아진 것이다(밀도=질량/부피).

뚝딱 실험2 콜라와 달걀이 만났을 때

■ 왜 그럴까?!

달걀껍질의 주성분인 탄산칼슘은 산과 반응해 물에 녹는 물질로 변한다. 식초 용액에 달걀을 넣어두면 며칠 후 껍질이 모두 녹고 물이 달걀 안쪽으로 들어가 부풀어 왕달걀이 된다. 콜라는 이산화탄소가 물에 녹아있는 탄산음료의 일종이다. 탄산은 식초의 성분인 아세트산과 같은 약산이다. 따라서 콜라에 달걀을 넣으면 식초에서와 마찬가지로 껍질이 녹으면서 표면에 기포가 많이 발생하는 것을 볼 수 있다. 다만 콜라의 산 농도가 식초보다 묽어 얼마 후엔 반응이 멈춘다. 하지만 며칠간 놓아두면 서서히 껍질이 녹는다.

2${H}_{2}$C${O}_{3}$    +    CaC${O}_{3}$    →    Ca(HC${O}_{3}$)₂    +    ${H}_{2}$O    +    C${O}_{2}$ ↑
 콜라            달걀껍질                                             기포
 탄산            탄산칼슘       탄산수소칼슘           물       이산화탄소

탄산음료를 많이 마시면 치아가 쉽게 상하는 이유도 치아의 주성분인 에나멜이 산에 녹는 인산칼슘(수산화인회석), 탄산칼슘이기 때문이다. 이 반응은 실제 자연계에서도 일어난다.

석회암 지대를 흐르는 지하수에 이산화탄소가 녹아 탄산이 만들어지면 탄산칼슘 성분인 석회암이 서서히 물에 녹아 석회암 동굴이 만들어진다.