산소의 제법

목차

1. 제목
2. 목적
3. 원리
4. 방법 및 실험도구
5. 결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

산소는 원자번호 8인 원소로 원자량은 15.9994(약 16)이다. 주기율표의 6족에 속하는 비금속원소로, 상온에서 색이 없고 냄새도 없는 기체이다. 화학적으로 활성이 매우 크고 비활성기체원소, 할로겐, 금, 은, 백금을 제외한 원소를 직접 산화하여 산화물을 만들고 이 과정에서 일반적으로 발열한다. 따라서 산화는 더욱 빨리 진행되며 때에 따라서는 가연성 가스의 발생을 수반하여 불꽃을 내고 연소를 일으킨다.

<중 략>

1) 하방치환
하방치환은 물에 녹는 기체 중 공기보다 무거운 기체를 포집할 때 사용하는데, 공기보다 무거운 기체는 공기 중에서 아래로 내려앉기 때문에 포집 도구인 집기병을 똑바로 세워 기체를 모은다.
하방치환으로 모을 수 있는 대표적인 기체는 이산화탄소·염화수소·염소·황화수소·이산화황 등이다. 이산화탄소는 물에 녹고 공기보다 무거워 하방치환으로 모을 수도 있지만, 공기 중에서는 얼마나 모아졌는지 알 수 없어 수상치환법을 이용하기도 한다.

2) 상방치환
상방치환은 물에 녹는 기체 가운데 공기보다 가벼운 기체를 모을 때 사용하는 치환방법이다. 공기보다 무게가 가벼워 공기 중에서 위로 떠오르려는 성질을 가지고 있는 기체를 모을 때 사용하기 때문에 집기병을 반드시 거꾸로 세워야 한다.

<중 략>

본 실험에서 염소산칼륨()을 가열하여 산소를 포집할 때, 소량의 이산화망간()을 함께 가열한다. 이 때, 반응이 완료된 후에도 이산화망간은 그대로 회수되는데, 이는 이산화망간이 이 반응에서 촉매로서 작용하기 때문이다. 이산화망간은 활성화 에너지를 낮춰주어 염소산칼륨의 분해 반응이 더 빨리 진행할 수 있도록 도와주는 정촉매로서 작용한다.
일반적으로 정촉매가 활성화 에너지에 미치는 작용은 다음과 같다.
산소를 포집한 집기병에 불을 끈 성냥을 넣었을 때 성냥에 다시 불이 붙는 것이 관찰되었는데, 이는 산소가 가지는 조연성 때문이다.

참고 자료

사이플러스 - 줌달의 일반화학
단국대학교 출판부 – 대학화학실험법 pp. 321~329