일반화학실험 | 아이스크림 만들기

 

 

 

TIP

 

 

1. 아이스크림을 만들어 보면서 흡열 반응에 대한 이해와 열전도성에 대해 알아본다.
2. 얼음과 소금을 이용하여 아이스 크림을 만들어보자. 아이스크림을 만들 때 소금의 역할을 알자.
3. 아이스크림을 만드는 즐거움을 맛보자.

 

 

 

흡열반응 (吸熱反應, endothermic reaction)

반응이 일어나면서 주위로부터 열을 흡수하여 엔탈피가 높은 생성물이 되는 반응을 말한다. 즉, 반응물질 에너지가 생성물질 에너지보다 적어서 주위로부터 열을 흡수하는 반응이다. 이때 흡수한 에너지는 생성물이 결합하는 데 사용된다. 그리고 이것에 의하여 생성되는 화합물을 흡열화합물이라고 한다. 물이 전기분해에 의하여 수소와 산소로 분해 될 때에는 전기에너지를 필요로 한다. 이처럼 반응 중에 에너지가 흡수되는 것도 넓은 의미에서는 흡열반응이라고 한다.

 

상대적으로 엔탈피가 낮은 반응 물질이 반응하여 엔탈피가 높은 생성물을 만들 때 주위에서 부족한 열을 흡수하므로 주위의 온도가 내려간다. 자연적으로 일어나며 온도가 올라가면 반응이 촉진된다. 평형반응에 있어서는 온도상승과 더불어 평형상수가 증가한다. 반응식으로 표시할 때는 반응 엔탈피 앞에 음의 부호를 붙여서 발열반응과 구별한다.

 

흡열 반응을 이용한 생활의 예로는 냉찜질 팩이 있다. 물을 포함한 내부 주머니가 터졌을 때 질산암모늄이 용해되어 화학반응이 일어난다. 이과정은 주변물질로부터 열을 빼앗아서 주위온도를 떨어뜨리는 역할을 한다. 이 반응은 다음과 같다.

 

NH₄NO₃(s) → NH₄⁺(aq) + NO₃^-(aq)

 

이 반응은 질산암모늄에 대해 26.2kJ/mol 또는 대략 326J/g을 흡수한다. 이러한 흡열반응을 통해 우리는 냉찜질 팩을 할 수 있는 것이다.

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 아이스크림 재료를 알루미늄캔 4개에 나누어 넣는다.

2) 각각의 알루미늄캔에 설탕 0g, 10g, 20g, 소금 10g을 각각 넣고 잘 교반한다.

3) 아이스크림 재료를 스틸캔 4개에 나누어 넣는다.

4) 각각의 스틸캔에 설탕 0g, 10g, 20g, 소금 10g을 각각 넣고 잘 교반한다.

5) 분쇄한 얼음에 소금을 가하고 잘 혼합하여 온도를 측정한다.

6) 한제 속에 재료액이 들어있는 캔을 담그고, 캔 벽에 붙은 응고물을 계속 닦아낸다.

7) 각각의 완성 시간을 측정한다.

 

 

 

 

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