본문내용
1. 탄산칼슘과 산성의 반응
1.1. 서론
1.1.1. 연구동기 및 목적
초란을 만들 때 식초에 달걀을 넣어 달걀 껍질이 반투명해지는 것을 관찰하고, 식초와 달걀껍질 사이의 반응에 대해서 알아보고자 하는 것이 이 연구의 동기이다. 달걀껍질의 주요성분인 탄산칼슘과 산성을 띠는 식초가 만났을 때의 반응을 직접 관찰하고, 달걀의 모양, 크기 등을 비교하고자 하는 것이 이 연구의 목적이다.
또한 컵을 밀폐하고 반응 전후의 질량을 측정하여 값을 비교함으로써 질량보존법칙을 적용하고자 한다.
1.1.2. 연구의 특징 및 한계
이 실험의 특징은 일상생활에서 쉽게 구할 수 있는 대표적인 산성물질인 식초를 사용하며, 조개껍데기를 구성하는 탄산칼슘을 달걀껍데기를 활용하여 관찰했다는 점이다. 또한 실험 기간이 일주일 정도로 비교적 짧고, 일정한 시간마다 확인할 수 있어 관찰이 용이했다. 하지만 집에서 하는 실험이기 때문에 정확한 변인 통제가 어려운 한계가 있다."
1.2. 연구방법
1.2.1. 연구기간 및 기간별 연구 주안점
연구기간 및 기간별 연구 주안점은 다음과 같다.
연구기간은 6.1 ~ 6.4로, 약 4일간 진행되었다. 연구 기간 동안의 주안점은 크게 두 가지이다.
첫째, 달걀의 겉껍질을 구성하는 주성분인 탄산칼슘과 산성을 띠는 식초가 만났을 때의 반응을 직접 확인하고 변화를 자세히 관찰하는 것이다. 달걀 겉껍질이 식초에 의해 녹는 과정과 그에 따른 현상들을 세밀하게 관찰하고자 하였다.
둘째, 반응을 충분히 시켰을 때 달걀의 크기, 모양, 식초의 색깔 등의 겉으로 관찰할 수 있는 모습을 관찰하는 것이다. 탄산칼슘과 산성 물질의 반응으로 인해 달걀의 외형적 변화를 확인하고자 하였다.
1.2.2. 실험방법
달걀과 식초의 반응을 관찰하기 위해 투명한 컵에 날달걀을 넣고 식초를 달걀이 완전히 잠길 때까지 넣었다"" 2-3일동안 약 12시간의 격차로 달걀과 식초의 변화를 관찰하고 변화를 기록하였다"" 반응이 다 된 후에는 반응 전과 비교하여 밀폐된 투명컵의 질량값을 비교하는 것으로 실험을 마무리하였다""
1.2.3. 실험에 나타난 원리 및 실험과정 사진
기포를 넣은 후, 곧 기포가 발생하는데 이 기포는 달걀겉껍질(난각)의 주성분인 탄산칼슘과 아세트산이 포함되어있는 식초의 반응으로 발생한 이산화탄소 기체이다. 탄산칼슘과 아세트산의 반응식은 다음과 같다.
CaCO3 + 2CH3COOH → Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2
아세트산은 칼슘과 탄산염을 분해하여 껍질을 녹인다. 칼슘이 부유하는 동안 탄산염은 아세트산과 반응하여 이산화탄소를 생성한다. 이로 인해 계란의 주변에 거품이 생긴다.
반응 후 겉껍질(난각)이 녹아 없어지고 속껍질(난각막)은 탄산칼슘으로 이루어지지 않았기 때문에 녹아 없어지지 않는다. 난각막은 고무질에 더 가까운 성질을 가지므로 통과성이 나타난다. 식초의 농도가 난각막 속의 날달걀의 농도보다 높기 때문에 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동하는 삼투압현상이 일어난다.
실험과정 사진 및 설명은 다음과 같다.
1) 투명한 컵에 날계란을 넣고 식초를 달걀이 완전히 잠길 때까지 넣은 모습이다.
2) 달걀을 식초에 넣은 직후 기포가 매우 많이 발생한 모습이다.
3) 달걀의 겉을 둘러싼 얇은 막이 완전하게 벗겨진 상태이다.
4) 탄산칼슘이 식초에 의해 완전히 녹고 난 후...
