[일반화학실험 A+ 1등 자료] 실험 9. 금속의 활동도 - 산화와 환원 실험 예비 보고서

소개

"[일반화학실험 A+ 1등 자료] 실험 9. 금속의 활동도 - 산화와 환원 실험 예비 보고서"에 대한 레포트입니다.

4.5 만점 1등 장학생의 실험 예비 보고서입니다.
각 이론과 실험 전 예비보고서의 문제에 대한 답안이 자세하게 적혀있습니다.
깔끔하게 자료가 정리 되어 있으며 실험 목표와 실험 방법, 실험 기구와 시약에 대해서도 세밀하게 조사하여 작성하였습니다.

목차

1. 실험목표

2. 이론
1) 양이온
2) 활동도 (active)
3) 금속의 활동도 서열 (activity series)
4) 산화(oxidation)와 환원(reduction) / 산화제와 환원제
5) redox reactions
6) 실험 기구 설명
7) 시약 설명

3. 실험 전 예비 보고서
1) 다음의 시약들의 물리, 화학적 성질과 안전 관련 사항을 조사하시오.
2) 컴퓨터칩의 전기 접촉면은 종종 금으로 도금이 되어 있다. 그 이유는 무엇인가?
3) 용광로에서 철광석(대개 적철광, Fe _{2} O _{3})으로부터 철을 생산하는 반응은 다음과 같다:
4) 산화제(oxidizing agents)란 무엇인가? 대표적인 산화제에는 무엇이 있는가? 환원제(reducing agents)란 무엇인가? 대표적인 환원제에는 무엇이 있는가?

4. 기구 및 시약

5. 실험 방법
1) Part Ⅰ : 금속의 반응성
2) Part Ⅱ : 금속의 활동도
3) Part Ⅲ : 산화-환원 반응

본문내용

(1) 양이온

양의 전하를 나타내는 이온을 양이온이라고 한다. 화학반응의 결과 전자의 이동이 발생하게 되며, 이때 전자를 잃으면 양전하를 나타내게 되어 양이온이 된다. 주기율표를 살펴보면 1족에 위치한 원소들의 경우에는 1가 양이온이 되며 2족에 위치한 원소들의 경우에는 2가의 양이온이 된다. 주기율표에서 왼쪽에 위치한 원소들은 최외각 전자껍질에 적은 수의 전자를 가지고 있기 때문에 이 전자들을 방출하고 안정한 상태가 되려는 경향이 강하다. 이와 같은 원소들이 반응에 참여하는 경우에는 쉽게 전자를 방출하여 양이온이 되는 경향을 가진다. 이러한 이유로 주기율표에서 왼쪽에 위치하고 있는 금속 원자들은 반응 시에 모두 양이온이 된다.

(2) 활동도 (active)

활량 또는 활동농도라고도 부른다. 열역학적 농도의 일종으로 주어진 성분이 단일상 내에서 어느 수준만큼 활동적인지 나타내는 수치이다. 퓨가시티로부터 유도된 개념이며, 길버트 뉴턴 루이스가 정의했다.
혼합 용액에서 구성 성분의 농도와 관련된 물리적 양이며, 이상 용액에서 농도는 일정 부피의 용액에 녹아 있는 용질의 몰수로 정의된다. 하지만 실제 혼합 용액에서 화학종의 농도는 실제 녹아있는 용질의 몰수와 다른 경우가 많다. 이처럼 실제 용액의 농도가 이상 용액의 농도와 다른 점을 고려하여 실제 용액에서의 '유효한 농도'를 나타내는 척도로 활동도 개념을 사용한다.

(3) 금속의 활동도 서열 (activity series)

금속의 이온화 경향이라고도 한다. 수소는 금속이 아니지만, 주로 기준점으로 삼기 때문에 아래 첨부한 이미지에 포함되어 있다. 금속은 다른 원소와 화합물을 이룰 때 전자를 내놓는데 금속마다 내놓는 능력이 다르다. 이 능력이 클수록 이온화 경향이 높으며, 반응성이 크다. 수소보다 이온화 경향이 높은 경우는 산에 녹아서 이온화가 되고, 산 속에 존재하는 수소 이온(H ^{+})이 전자를 얻어 수소 기체(H _{2})로 변한다.

참고자료

· 없음