일반화학실험 | 금속의 반응성

 

 

 

TIP

 

 

금속을 여러 가지 화합물과 반응시켜 봄으로써 금속의 상대적 반응성을 알아보고 산화 환원 반응을 이해 할 수 있다.

 

 

 

금속은 종류에 따라서 반응성이 다르다. 따라서 반응성의 크기를 비교하는 방법이 필요한데 이때 사용되는 실험 방법이 금속과 산과의 반응과 반응성의 크기가 다른 금속끼리의 반응이다. 먼저 금속과 산과의 반응의 경우 주로 황산과 같은 산과의 반응을 통해 금속과 반응 시킨다.

 

예를 들어 황산과 아연의 반응에서 Zn(s) + H₂SO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + H₂(g)와 같은 반응이 일어나는데 이는 수소와 아연 중에서 아연의 반응성이 더 크기 때문이다. 반응성이 더 큰 금속은 양이온이 되려는 힘이 더 크기 때문에 위의 반응에서 아연은 전자를 잃고 산화되며 수소는 전자를 얻어 환원되면서 기체로 발생된다.

 

이와 같은 금속의 반응성을 순서대로 나열하면 K >Ca >Na >Mg >Al >Zn >Fe >Ni >Sn >Pb >(H) >Cu >Hg >Ag >Pt >Au가 된다. 이를 이용하여 두 번째로 금속끼리의 반응을 시켜보자. 예를 들어 철과 황산구리 수용액의 반응에서 철의 반응성이 구리보다 더 크므로 철은 전자를 잃고 산화되어 양이온이 되려고 하고 구리는 전자를 얻어 환원되어 구리결정으로 석출되려고 할 것이다. 따라서 Fe(s) + CuSO₄(aq) → Cu(s) + FeSO₄(aq)의 반응이 일어나게 된다.

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실험 방법

1. 산과 금속의 반응

1) 시험관에 1M 황산 5㎖를 넣고, 아연 조각을 넣었다. 아연 조각이 어떻게 변하는지 관찰하고 기체가 발생하는지 확인 하였다.

 

2) 시험관에 1M 황산 5㎖를 넣고, 철 조각을 넣었다. 철 조각이 어떻게 변하는지 관찰하고 기체가 발생하는지를 확인 하였다.

 

3) 시험관에 1M 황산 5㎖를 넣고, 구리 조각을 넣었다. 구리 조각이 어떻게 변하는지 관찰하고 기체가 발생하는지 확인 하였다.

 

2. 금속과 다른 금속의 화합물과의 반응

1) 시험관에 0.1M 황산구리 용액 5㎖를 넣고, 아연 조각을 넣었다. 아연 조각이 어떻게 변하는지 관찰하고, 용액의 색변화를 관찰 하였다.

 

2) 시험관에 0.1M 황산구리 용액 5㎖를 넣고, 철 조각을 넣었다. 철 조각이 어떻게 변하는지 관찰하고, 용액의 색변화를 관찰 하였다.

 

3) 시험관에 0.1M 황산아연 용액 5㎖를 넣고, 철 조각을 넣었다. 철 조각이 어떻게 변하는지 관찰하고, 용액의 색변화를 관찰 하였다.

 

4) 시험관에 0.1M 황산아연 용액 5㎖를 넣고, 구리 조각을 넣었다. 구리 조각이 어떻게 변하는지 관찰하고, 용액의 색변화를 관찰 하였다.

 

5) 시험관에 0.1M 황산철 용액 5㎖를 넣고, 아연 조각을 넣었다. 아연 조각이 어떻게 변하는지 관찰하고, 용액의 색변화를 관찰 하였다.

 

6) 시험관에 0.1M 황산철 용액 5㎖를 넣고, 구리 조각을 넣었다. 구리 조각이 어떻게 변하는지 관찰하고, 용액의 색변화를 관찰 하였다.

 

 

 

[일반화학실험]금속의 반응성 레포트