동전도금
실험 목적 실험 기구 및 시약 산화-환원 반응을 통해 동전도금의 원리를 이해한다. 동전의 표면에 아연 도금을 한다. 증발접시, Hot plate, 비이커, 핀셋, 동전(10원짜리 구리동 전 ), 아연가루, 6M NaOH, 염산
실험 원리 · 산화 : 전자를 잃음 · 환원 : 전자를 얻음. Ex) 2Ag+ +Cu(s) → Cu2+(aq) + 2Ag(s) Ex)
◎ 산화와 환원 : 세가지 관점 산화(oxidation) - 산소 원자를 얻음 - 수소 원자를 잃음 - 전자를 잃음(산화수 증가) 환원(reduction) - 산소 원자를 잃음 - 수소 원자를 얻음 - 전자를 얻음(산화수 감소)
도금 : 일반적으로 금속 표면에 다른 금속 또는 합금의 얇은 층을 입히는 것을 말한다. 합금 : 두 가지 이상의 금속이 만나서 새로운 성질의 금속이 되는 것. 동전도금을 한 상태에서 가열을 하게 되면 황동이라는 새로운 성질의 합금이 만들어진다. 일반적으로 황동은 구리와 아연의 합금을 말한다. 구리가 60~82%, 아연이 18~40%를 차지하고 있다.
2NaOH(aq) + Zn(s) ⇒ Na2ZnO2 (s)+ H2(g)↑ 아연가루와 수산화나트륨이 반응하여 구리 동전에 도금이 된다. 즉, 코팅이 되는 것이다. Na2ZnO2(s) + Cu(s) ⇒ ZnCu(s) + Na2O2 ↑ 아연과 구리가 용융되어 금빛이 나는 합금인 활동을 만들게 된다.
실험 방법 1M 염산에 동전 1~2분 정도 담근다. (불순물 제거) 비커에 아연 5g 가량을 넣는다. 아연이 잠길 정도로 6M NaOH를 넣는다. 가열 교반기로 끓을 때까지 가열한다. 핀셋을 이용하여 10원짜리 동전을 담근 후 3~4분 정도 방치하면서 변화를 관찰한다. 동전이 은색으로 코팅되면 동전을 꺼내 헹구고 휴지로 물기를 제거한 후 표면의 아연가루를 제거한다. 핀셋으로 동전을 가열판 위에 놓고 색 변화를 관찰한다.
실험 방법
* 주의사항 가열한 동전은 매우 뜨거우니 만지지 않도록 주의하세요 가열한 동전은 매우 뜨거우니 만지지 않도록 주의하세요 가열 후에는 즉시 물에 담가 묻은 용액을 씻어내고, 완전히 식은 후에 만지도록 지도하세요. 아연도금 후 물에 씻지 않은 상태에서 책상바닥이나 신문지, 종이 등에 올려놓으면 색이 변할 수 있습니다. 주의하세요.
실험결과 1. 도금이나 합금을 하는 이유는 무엇일까요? 2. 도금과 합금의 방법이 실제로 사용되는 경우를 적어봅니다.