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과학 글쓰기, 전지의 종류와 수소 연료 전지 우리가 흔히 밧데리 또는 배터리라고 부르는 실용 전지는 1차 전지와 2차 전지로 구분된다. 한번 사용 후 충전할 수 없는 전지를 1차 전지, 충전하여 다시 사용할 수 있는 전지를 2차 전지라고 한다. 건전지라고 흔히 불리는 망가니즈(탄소-망간) 건전지는 1차 전지로, 값이 싸고 안정적이며 다양한 크기로 만들 수 있어 우리 생활에서 다양하게 쓰이고 있다. 리모콘 밧데리, 시계 밧데리 등 다양한 가전제품에 활용하고 있다. 그러나 전압이 빨리 떨어지는 단점이 있어 전해질을 염화암모늄 대신 수산화칼륨을 대체한 전지를 알칼리전지라고 한다. 수산화칼륨과 같이 물에 잘 녹는 강한 염기를 알칼리라고 부르기 때문에 알카리 전지라고 부른다. 알칼리 전지는 일반 건전지에 비해 수명이 길고 전압이 일정한 장점이 있으나 망가니.. 2022. 11. 21.
과학 글쓰기, 전기 분해와 도금 화학전지는 자발적인 산화 환원반응으로 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 과정이다. 반대로 전기분해는 비자발적인 산화 환원반응을 일으켜 전기에너지를 화학에너지로 변환하는 화학반응이다. 따라서 전기분해를 하기 위해서는 인위적인 에너지를 공급해주어야 한다. 전기분해 장치의 전극은 백금이나 흑연을 사용하는데 이 물질들이 전기분해 반응에 영향을 주지 않기 때문이다. 전해질 용융액 속에는 전해질의 양이온과 음이온만이 존재하고, 전기분해가 일어나면 양이온은 음(-)극으로, 음이온은 양(+)극으로 이동한다. 양극에서는 음이온이 전자를 내놓은 산화반응이 일어나고, 음극에서는 양이온이 전자를 얻는 환원반응이 일어난다. 전해질의 수용액에서는 전해질의 양이온, 음이온 그리고 물 분자가 존재한다. 따라서 양극에서는 물과 음이온.. 2022. 11. 20.
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.
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