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과학 글쓰기, 금속의 산화-환원 반응과 화학 전지 우리가 흔히 말하는 산화반응은 산소와 결합하는 반응이다. 따라서 환원 반응이란 산소를 잃어버리는 반응을 말한다. 그러나 우리 주변의 수많은 화학반응을 산소와의 결합으로만 설명할 수 없다. 따라서 수소를 포함하는 물질은 수소를 가지고 산화 환원 반응을 표현할 수 있다. 금속 원소가 수소를 얻는 것을 환원, 반대로 수소를 잃는 것이 산화반응이다. 이 과정에서 전자의 이동이 생기므로 전자를 잃고 산화수가 증가하는 것을 산화라 하고, 전자를 얻고 산화수가 감소하는 것을 환원이라고 한다. 정리하자면 산소를 얻거나 수소를 잃거나 전자를 잃고 산화수가 증가하면 산화반응, 반대로 산소를 잃거나 수소를 얻거나 전자를 얻어 산화수가 감소하면 환원 반응이라고 말한다. 산화-환원 반응에서 자신은 환원되면서 다른 물질을 산화시.. 2022. 11. 20.
과학 글쓰기, 효소와 촉매 효소는 생체촉매라고 불리는 물질로 생명체 내의 다양한 화학반응의 촉매 역할을 담당한다. 효소는 화학반응의 활성화 에너지를 감소시켜 반응속도를 증가시킨다. 과산화수소의 분해 반응에서 감자 조각을 넣으면 감자 속의 카탈레이스(catalase)가 작용하여 분해 반응속도를 증가시킨다. 카탈레이스는 간, 적혈구 등에 들어 있는 효소로 대사 반응에서 생성되는 과산화물을 분해하는 반응을 도와 우리 몸의 조직을 손상하는 것을 막아준다. 상처에 과산화수소를 바르면 혈액 속의 카탈레이스에 의해 과산화수소가 분해되고, 이 반응에서 산소 기체가 발생하여 맨눈으로 관찰할 때 보글보글 거품이 발생하는 것이다. 김치, 된장, 고추장과 같은 우리 고유의 전통음식들은 효소가 발효 반응을 도와주는 역할을 한다. 효소의 촉매작용을 받아 .. 2022. 11. 20.
과학 글쓰기, 반응 속도에 영향을 미치는 요인 우리 주변의 화학반응은 빠른 반응과 느린 반응으로 분류할 수 있다. 철이 녹스는 반응은 비교적 천천히 일어나지만 물질이 타는 연소반응이나 강산과 강염기의 중화반응은 매우 빠르게 반응이 일어난다. 이와 같은 반응의 빠르기를 반응속도라고 한다. 반응속도는 일정한 조건에서 반응물과 생성물의 농도 변화로도 표현할 수 있는데, 반응시간 동안 반응물의 농도감소량 또는 반응시간 동안 생성물의 농도 증가량으로 표현할 수 있다. 반응속도의 종류에는 평균 반응속도, 순간 반응속도, 초기 반응속도가 있다. 일정 시간 동안의 반응속도를 평균 반응속도이고, 특정 시점에서의 반응속도를 순간 반응속도라 부른다. 반응용기에 반응물질을 넣은 직후의 반응속도를 초기 반응속도라고 부른다. 반응물의 농도가 반응속도에 어떤 영향을 미치는지 .. 2022. 11. 20.
과학 글쓰기, 산과 염기의 평형, 완충 용액 산이란 물속에서 이온화하여 수소이온을 내놓는 물질로, 물에 녹아 대부분 이온화하는 물질을 강산, 일부만 이온화하는 산을 약산이라고 한다. 황산, 질산, 염산은 대표적인 강산이고 탄산과 아세트산은 약산이다. 염기는 물 속에서 이온화하여 수산화 이온을 내놓는 물질로, 대부분 이온화하는 염기을 강염기, 일부만 이온화하는 염기를 약염기라고 한다. 수산화나트륨, 수산화칼륨은 강염기이고 암모니아는 대표적인 약염기이다. 강산이나 강염기는 이온화 정도가 커서 수소 이온이나 수산화 이온이 많아 전기전도도가 크다. 반면 약산이나 약염기의 경우 전자를 이동시킬 이온의 수가 적어 전류의 세기가 약하다. 이온화도란 이온화 평형을 이루는 전해질 수용액에서 용해된 전해질의 몰수에 대한 이온화된 전해질의 몰의 비율을 의미하는 것으로.. 2022. 11. 20.
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