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이산화탄소는 물에 잘 녹는 성질이 있어 탄산음료 제조에 쓰인다. 3. 이산화탄소가 물에 녹으면 ‘탄산’이 되는데, 탄산(H2CO3)은 H+와 (CO3)―로 분리하여 약한 알칼리성을 나타낸다.
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3. 여러 가지 기체
– 4~5차시 이산화탄소에는 어떤 성질이 있을까요?
[성취기준] 산소, 이산화탄소를 실험을 통해 발생시키고 성질을 확인한 후, 각 기체의 성질을 설명할 수 있다.
우리가 숨을 내뱉을 때 발생하는 이산화탄소! 이산화탄소는 또 다른 여러가지 성질을 갖고있다는데?! 영상을 통해 확인하세요!
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이산화 탄소 – 위키백과, 우리 모두의 백과사전
이산화 탄소 ; 몰 질량, 44.009 g·mol ; 겉보기, Colorless gas ; 냄새. Low concentrations: none; High concentrations: sharp; acic ; 밀도. 1562 kg/m3 (sol at 1 atm …
Source: ko.wikipedia.org
Date Published: 5/10/2021
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산소와 이산화탄소의 성질 – 위키책
산소와 이산화탄소는 생명체의 대사 작용에서 중요한 역할을 할 뿐 아니라 물질의 연소에도 큰 영향을 미친다. 몇 가지 실험관찰을 통해 산소와 이산화탄소의 성질에 …
Source: ko.wikibooks.org
Date Published: 11/9/2021
View: 4197
이산화탄소의 모습과 성질
이산화탄소라는 물질은 우리가 보통 살아가는 조건인 섭씨 25°와 1 기압 하에서 산소와 마찬가지로 기체입니다. 공기 중에 약 0.03% 정도 밖에는 없습니다. 색깔이 없어 …
Source: scienceorc.net
Date Published: 4/21/2021
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이산화 탄소 – 나무위키:대문
일상생활에서는 기체 상태로 존재하며, 삼중점이 약 5.1기압, -56.6°C 정도에 형성되어 있기 때문에 1기압 상태에서는 액체 상태를 거치지 않고 고체에서 …
Source: namu.wiki
Date Published: 12/20/2021
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이산화탄소의 성질 – 한국과학
탄산칼슘과 염산의 반응에 의해 이산화탄소 생성- 이산화탄소의 용해성 및 밀도 학습 규격3조 ( 학생용 실험보고서 및 교사용 지도서 제공)- … 이산화탄소의 성질 …
Source: koreasci.com
Date Published: 5/15/2022
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이산화탄소를 발생시켜 성질을 알아볼까요? – 사이언스올
이 기포는 탄산음료에 녹아 있던 이산화탄소가 나오는 것이다 공기보다 무거운 이산화탄소의 성질은 산소를 막아줄 수 있어 소화기에 이용된다.
Source: www.scienceall.com
Date Published: 12/15/2021
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이산화탄소의 성질과 쓰임새 알아보자! – 다정소
이산화탄소의 성질과 쓰임새 알아보자! · 1.색이 없으며 냄새가 나지 않습니다 · 2.기체인 이산화탄소에서 고체인 드라이아이스로 승화됩니다 · 3.석회수에 …
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Date Published: 5/7/2022
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이산화탄소란 이산화탄소의 성질 이산화탄소의 사용 … – 레포트샵
이산화탄소란? … 1. 이산화 탄소란? … ① 색깔과 냄새가 없는 기체이다. ② 공기보다 무겁다. ③ 스스로 타지 않고 불을 끄는 성질이 있다. ④ 물에 잘 녹지 않는다. ⑤ …
Source: www.reportshop.co.kr
Date Published: 10/16/2022
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3단원 여러 가지 기체-4,5차시(이산화 탄소에는 어떤 성질이 …
이산화 탄소를 발생시키는데필요한 물질 두 가지는 무엇이었나요? 2. 이산화 탄소의 성질을 두 가지 이상적어보세요.오늘의 과제^^영상을 다시 한 번 살펴본 후실험 …
Source: xn--cw0by24a24c.com
Date Published: 2/20/2021
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- Date Published: 2019. 4. 12.
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이산화탄소의 성질
이산화탄소와 일산화탄소의 성질과 용도
1. 이산화탄소는 태양에서 오는 적외선의 열에너지를 잘 흡수하는 성질이 강하여 ‘온실효과’라 불리는 영향을 준다. 이 때문에 지구 전체의 대기 온도가 조금씩 상승하여 세계적으로 기후변화가 극심하게 일어나도록 하고 있다. 이산화탄소가 지구 환경에 재앙을 가져오는 ‘범죄자’로 취급을 받지만, 인류와 모든 생명체의 생존에 절대 필요한 원소는 바로 탄소라 하겠다.
2. 이산화탄소는 물에 잘 녹는 성질이 있어 탄산음료 제조에 쓰인다.
3. 이산화탄소가 물에 녹으면 ‘탄산’이 되는데, 탄산(H2CO3)은 H+와 (CO3)―로 분리하여 약한 알칼리성을 나타낸다. 탄산 분자 속의 CO3은 물에 녹아있는 칼슘과 화합하여 탄산칼슘(CaCO3)이 되고, 이것은 물밑에 침전하여 두터운 층을 이루게 된다. 지구 곳곳에 석회암과 대리석, 백악(chalk) 등의 ‘탄산염’(炭酸鹽) 층(석회암)이 있는데, 탄산염 층은 그 자리가 과거에 물로 뒤덮였던 곳임을 말해준다. 석회동굴은 바로 두터운 석회암 층 틈새로 수백만 년 동안 지하수가 스며들어 물속의 탄산이 탄산칼슘을 녹여내어 생겨난 것이다.
4. 이산화탄소를 압축하여 영하 78도까지 내리면, 액체상태가 되지 않고 바로 하얀 고체 같은 ‘초임계 유체 상태’(드라이아이스)가 된다. 기체가 고체로 직접 되는 현상을 ‘승화’(昇華 sublimation)라 한다. 만일 드라이아이스를 고압 조건에서 온도를 올려준다면, 영하 56도에서 액체 상태로 변한다. 이런 액화 이산화탄소는 커피에서 카페인을 제거할 때 이용되는데, 작업이 끝나면 기화하여 날아가 버리므로 아무것도 남지 않아 편리하다.
5. 드라이아이스는 냉동제로 잘 이용된다. 예를 들어 생선을 일반 얼음으로 냉동시켜 운반한다면 얼음은 녹아 물이 된다. 그러나 드라이아이스로 냉동시키면 기체로 승화하기 때문에 물건이 젖지도 않고 청소할 것도 없다. 드라이아이스가 승화하려면 주변에서 열에너지를 흡수해야 하므로 승화가 느리게 진행된다.
6. 이산화탄소는 공기보다 밀도가 1.5배 정도 높은 무거운 기체이다. 그러므로 환기가 되지 않는 공간의 이산화탄소는 바닥에 고인다. 밀폐된 지하 창고나 하수관에서 일하던 사람이 이산화탄소에 중독되는 사고가 수시로 발생하므로, 이런 곳에 들어갈 때는 누구나 환기에 조심해야 한다.
7. 산업용으로 ‘활성탄’(活性炭 activated charcoal)이라는 것을 많이 사용한다. 활성탄은 숯을 가루로 만든 것이다. 먼지처럼 가루가 도게 만든 활성탄은 표면적이 매우 넓어져, 활성탄 1그램의 표면적은 1,000m2가 될 정도이다. 이처럼 넓은 표면적은 다른 분자를 매우 효과적으로 흡수하거나 포착하는 작용을 한다. 그러므로 공기정화기를 비롯하여 화학공업에서 활성탄을 편리하게 이용하고 있다.
8. 산소가 다소 부족한 조건에서 천연가스나 석유를 태우면 분말 상태의 탄소, 즉 검댕이 생기는데, 이것을 ‘카본블랙’(carbon black) 또는 ‘램프검댕’(lampblack)이라 한다. 고대로부터 중국과 이집트에서는 카본블랙을 종이(파피루스) 위에 글씨를 쓰는 잉크(먹물)로 사용해 왔다. 또 카본블랙은 자동차의 타이어를 제조할 때 첨가하여 타이어의 마모 강도를 높이고 있다. 일반 건전지의 전극에도 카본블랙을 사용한다.
9. 탄소를 규소와 함께 고온으로 가열하면 탄화규소(silicon carbide) 일명 ‘카보런덤(carborundum)이 된다. 이 물질은 다이아몬드처럼 단단하여 유리나 금속 연마재로 대량 이용한다.
10. 탄소와 질소를 화합시키면 ‘시안화물’(cyanides)이라는 유기물이 된다. 시안화수소는 공기 중에 1~2%만 포함되어 있어도 몇 분 안에 생명을 잃게 하는 치명적인 독가스이다. 시안화수소가 독성을 나타내는 이유는 적혈구 분자를 구성하는 철(Fe)의 기능을 억제하기 때문이다.
11. 공기보다 무거우면서 불에 타지 않는 이산화탄소는 불을 끄는데 이용된다. 가정이나 사무실에 상비해두는 소형 소화전 중에는 화학반응으로 이산화탄소가 뿜어 나오도록 만든 것이 있는데, 이것은 소규모 불이나 물로 끌 수 없는 화재를 진화(鎭火)하는데 편리하다.
이산화탄소의 성질
1. 산소가 부족한 상태에서 탄소를 태우면 일산화탄소(CO)가 발생한다. 일산화탄소는 산소와 반응하여 이산화탄소로 되려 하므로, 광물을 재련하는 과정에 일산화탄소를 공급하면 광물에 포함된 산소 성분을 제거할 수 있다.
2. 일산화탄소는 인체에 매우 위험하다. 이 기체를 호흡하면 혈액의 헤모글로빈이 산소 대신 일산화탄소와 결합해버리기 때문에, 인체 조직에 산소가 공급되지 못한다. 인체는 소량의 일산화탄소만 호흡해도 심한 두통을 느끼며, 심하면 생명까지 잃는다. 그러므로 일산화탄소가 발생하는 공간에서는 충분히 환기를 시켜야 한다. 일산화탄소는 자동차의 배기가스에도 대량 포함되어 있어 대기를 오염시키는 하나의 원인이 되기도 한다.
참고 : 탄소 원소, 온실가스, 방사선탄소 연대측정 참조
위키백과, 우리 모두의 백과사전
이산화 탄소의 구조
이산화 탄소(二酸化炭素, 영어: carbon dioxide)는 탄소 원자 하나에 산소 원자 둘이 결합한 화합물이다. 화학식은 CO 2 (씨오투)이며, 고체 상태일 때는 해빙 시에 바로 기체로 승화하므로 드라이아이스(dry ice)라고 부른다. 기체 상태일 때는 무색, 무취, 무미로 지구의 대기에도 존재하며, 화산 가스에도 포함되어 있다. 유기물의 연소, 생물의 호흡, 미생물의 발효 등으로 만들어진다.[8] 생물의 광합성 과정에서 주로 이산화 탄소를 이용하여 탄수화물이 합성된다.
이산화 탄소는 가장 강력한 대뇌 혈관 확장제 중 하나이다. 고농도의 이산화 탄소를 흡입했을 때 순환계에 이상을 일으켜 혼수상태 또는 사망에 이르게 할 수 있다. 다량의 이산화 탄소에 노출되었을 경우 질식이 일어날 수 있다. 낮은 농도의 이산화 탄소는 호흡의 증가와 두통을 일으킬 수 있다. 산소부족으로 인한 숨 가쁨, 정신적 경계심의 감소, 근육 조정의 손상, 판단력 상실, 감각의 무뎌짐, 정신적 불안정, 피로를 일으킬 수 있다. 질식의 과정으로 구역질, 구토, 피로, 의식 상실 등이 일어날 수 있으며 심할 경우 발작, 혼수상태, 사망에까지 이를 수 있다. 임산부에게서의 산소 부족은 태아 발육에 지장을 줄 수 있다.[9]
성질 [ 편집 ]
물리적 특성 [ 편집 ]
이산화 탄소 결정
상온에서 무색 기체로 존재한다. 약간 신 맛이 있다. 밀도는 0 °C, 1atm에서 1.976g/L이다. 삼중점은 -56.6 °C/5.11atm으로 상온 상압에서 승화하며, 승화점은 -78.50 °C이다. 임계 온도는 31.0 °C이며, 임계 압력은 72.80atm이다.
분압이 1atm일 때, 1부피의 물에 녹는 이산화 탄소의 상대적인 부피는 다음과 같다.
온도 0 °C 10 °C 20 °C 50 °C 부피 1.713 1.194 0.878 0.43
에탄올에는 물에 비해서 약 2배정도로 녹고, 카복실산 또는 그 무수물에는 물의 약 20배 정도 녹을 수 있다. 에테르, 벤젠 과는 잘 섞이지만 그 외의 많은 유기 화합물과는 잘 섞이지 않는다.
분자의 형태는 직선형이며, 탄소 원자와 산소 원자간의 결합 길이는 1.62Å이다. 고체는 분자성 결정의 형태로 존재한다.[8]
화학적 특성 [ 편집 ]
이산화 탄소는 화학적으로 활성이 낮은 기체이다. 이산화 탄소가 관여하는 대표적인 반응은 다음과 같다.[8]
이산화 탄소는 무극성 분자이다.[10]
제법 [ 편집 ]
실험적으로 이산화 탄소는 석회암에 염산을 반응시켜 얻을 수 있다.
CaCO 3 +2HCl → CaCl 2 +H 2 O+CO 2
공업적으로 이산화 탄소는 주로 다음과 같이 얻을 수 있다.[8][11]
탄소를 포함하는 화합물을 연소시킬 때 얻을 수 있다.
대기 중에 존재하는 분량을 채취하여 얻을 수 있다.
알코올 발효 등 각종 발효 과정에서 발생하는 분량을 채취하여 얻을 수 있다.
석회암을 가열하여 생석회로 만드는 과정에서 부산물로 얻을 수 있다.
정제법 [ 편집 ]
공업적으로 이산화 탄소를 정제하는 데에는 주로 다음과 같은 반응을 이용한다.
위 반응들은 공통적으로 저온에서는 평형이 왼쪽으로 이동하고, 고온에서는 평형이 오른쪽으로 이동한다. 따라서 위 반응의 반응물이 포함된 수용액과 이산화 탄소를 반응시켜 이산화 탄소를 흡수한 후 이를 가열하면 다시 이산화 탄소가 발생한다. 이 성질을 이용하여 이산화 탄소를 정제할 수 있다.[8]
용도 [ 편집 ]
이산화 탄소는 다음과 같은 용도로 사용된다.[8][11]
고체 이산화 탄소인 드라이아이스는 냉각제로 사용된다.
이산화 탄소는 소화기에 사용된다. 특히 물을 사용하기가 곤란한 전기로 인한 화재를 진압할 때 효과적이다.
붕산 원료이기도 하다.
원유를 채취할 때 채취양을 늘릴 목적으로 초임계상태의 이산화 탄소를 사용하기도 한다.
다른 화합물 합성의 원료로 사용된다.
전기 용접의 불활성 기체로 사용된다.
이산화 탄소는 아론로도 사용된다.
제철소, 철 구조물, 알루미늄, 자동차, 철도차량 용접에 사용된다.
용수 및 폐수 처리에 사용된다.
펄프 및 제지공장에 사용된다.
로켓, 잠수함 추진제로 사용된다.
오염 [ 편집 ]
하와이의 마우나 로아에서 측정한 이산화 탄소 농도
이산화 탄소는 온실기체로 작용하여, 지구복사를 통하여 우주공간으로 나가는 에너지 중 일부를 다시 지구로 되돌린다. 이러한 이산화 탄소의 성질은 지구의 에너지 평형을 깨트려서, 지구온난화의 원인으로 작용한다. 이산화 탄소는 화석연료와 같은 탄소를 포함한 물질을 완전 연소시킬 경우 생성되는데, 최근 화석연료의 사용이 크게 늘면서 이산화 탄소의 배출량도 증가하여 대기중의 이산화 탄소 농도가 증가하였고 이는 지구온난화를 더욱 심화시키는 요인으로 작용하고 있다.
또한 2006년 당시, 자동차에서 배출되는 이산화탄소는 저녁 시간대에 지면으로 내려앉는다는 도시전설이 있었지만 이는 사실이 아닌 것으로 확인되었다. 만약 이산화탄소가 저녁 시간대에 지면으로 가라앉는다면 케로신(등유)으로 인한 대기 오염 또한 존재하지 않는다. 그러나 현재까지도 지구온난화를 부정하는 학계에서 이 주제는 주로 언급되고 있다.
[11]생체 내에서의 작용 [ 편집 ]
순환 [ 편집 ]
이산화 탄소는 세포호흡의 부산물이기도 하다. 발생한 이산화 탄소는 순환계를 통하여 폐로 이동하여 체외로 방출된다. 이산화 탄소가 순환계를 통하여 세포로부터 폐로 이동하는 방법은 다음과 같이 세 가지 방법이 있다.
혈장에 녹아서 이동한다. 약 7%의 이산화 탄소가 이 방법을 사용하여 이동된다.
적혈구의 헤모글로빈에 결합하여 이동한다. 약 23%의 이산화 탄소가 이 방법을 통해 이동된다.
탄산 수소 이온의 형태로 이동한다. 약 70%의 이산화 탄소가 이 경로로 이동된다.
탄산 수소 이온의 형태로 이동할 경우. 조직 근처의 혈관에서 이산화 탄소 분자는 적혈구 내의 탄산탈수효소에 의해서 물 분자와 반응하여 탄산을 형성한다. 탄산은 곧 탄산 수소 이온과 수소 이온으로 해리되어 수소 이온은 헤모글로빈에 결합하고 탄산 수소 이온은 혈장으로 방출된다. 폐 주위의 혈관에서 탄산 수소 이온은 반대 과정을 거쳐 이산화 탄소가 되고, 이것은 폐를 통하여 몸 밖으로 방출된다.
적혈구의 헤모글로빈은 혈액의 pH가 떨어지면 산소와의 친화력 역시 감소하는데, 이를 보어 효과라 한다. 물질대사가 활발한 조직에서는 이산화 탄소의 생성량이 증가하며, 그 결과 주위 혈액의 이산화 탄소 분압은 증가한다. 이산화 탄소는 물과 결합하여 탄산을 생성하므로, 이는 혈액의 pH를 떨어트린다. 따라서 헤모글로빈에서 산소가 방출되고, 방출된 산소는 세포호흡에 사용된다.[12]
광합성 [ 편집 ]
식물은 광합성 과정에서 이산화 탄소를 흡수하여 이를 탄수화물의 형태로 만든다. 식물에 의해 흡수된 이산화 탄소는 캘빈회로로 들어가고, 루비스코에 의해 리불로스-1,5-이인산(RuBP)에 결합한다. 이는 여러 반응을 거쳐 글리세르알데하이드-3-인산(G3P)이 되고, 이것이 이후 포도당 또는 다른 탄수화물의 형태로 바뀌게 된다. 한 분자의 G3P를 만들기 위해서는 세 분자의 이산화 탄소가 필요하다.[13]
독성 [ 편집 ]
고농도의 이산화 탄소는 신체에 치명적일 수 있다. 부피 백분율로 0.6~2.5%의 이산화 탄소는 나른함을 일으킨다. 하지만 2.5%까지는 안전한 농도이다. 이 농도까지는 나른함은 일으키지만 오랜 시간 있어도 안전하며, 오랜 시간 노출되었다가 일반적 환경으로 나올 시에는 즉시 회복된다. 즉 2.5%까지는 즉시 회복이 가능하다. 3%가 넘어가면 호흡이 커지게 되며 어지럼증을 일으킨다. 3~4%사이에 오랜 시간 노출되었을 경우에는 후유증은 좀 오래가지만 시간은 걸리더라도 완전 회복이 가능하다.
하지만 4%가 넘어가면 상황이 달라진다. 4%가 넘으면 두통, 매스꺼움, 구토 등을 일으키게 되며 이 농도에 계속 노출시에는 장해가 생성된다. 왜냐하면 사람이 숨을 쉴때 내뱉는 이산화탄소의 농도는 4%인데 이 농도를 넘어섰기 때문이다. 따라서 순환이 잘 되지 않으며, 이러한 현상 때문에 4%가 넘어가면 이산화탄소의 독성 효과가 갑자기 크게 나타난다. 오랜 시간 4~5%에 노출시에는 폐 장해가 형성되며 기억력 감퇴, 시력 감퇴까지 나타날 수 있으며, 운동 능력 감퇴도 나타난다. 오랜 시간 노출시에는 이러한 현상이 회복되지 않는 장애 현상이 나타난다. 5%가 넘어가면 방안에 촛불이 자동으로 꺼진다. 6%에서는 공기가 부족한 고고도 환경에서나 일어나는 급격한 호흡수 증가 현상이 나타난다. 1~3시간 노출되면 장애 현상이 나타나므로 30분 내로 탈출해야 한다. 매우 오랜 시간 동안 이 농도에 노출되면 사망하게 된다.
8%가 넘어가면 운동 능력이 현저히 저하되며, 3분의 노출만으로 달리기가 불가능해진다. 이 농도에서는 20분 내로 움직이는 것이 불가능해지으므로, 적어도 10분 내로 탈출해야 한다. 8%에서 농도에서 오랜 시간 넘어가면 사망에 이르게 된다.
11%가 넘어가면 움직이는 것이 어려워진다. 2분안에 움직임이 불가능해지며, 5분내로 기절하게 되므로 적어도 1분 내로 이 농도에서 탈출해야 한다. 30분~1시간내로 사망하게 되며 구토로 인한 기도 막힘으로 조기 사망도 할 수 있다. 13%의 농도에서는 짧은 시간내에 움직이는 것이 불가능해진다. 30초안에 탈출하지 못한다면, 움직임이 불가능해지기 때문에 1분안에 즉시 기절하며, 호흡 자체가 의미가 없어진다. 8분 내로 사망하게 된다. 15%의 농도에서는 즉시 기절하게 된다. 즉 물속에 있는 거나 마찬가지이며 2~5분 내로 사망하게 된다. 17%가 넘어가면 고농도 이산화탄소의 흡입으로 인한 중독으로 즉시 기절하게 되며 1분내로 사망한다. 고농도 이산화탄소가 폐가 쌓여 즉각적으로 영향을 주므로 호흡 순간 즉시 기절하며 40초~1분 내로 사망하게 된다.
지구 대기[11]
역사 [ 편집 ]
1727년에 뉴턴적 고찰을 생리학과 화학에 도입하려고 노력한 영국 국교회 목사 스티븐 헤일즈는 유기 물질을 태울 때 특정한 기체가 나오는 것을 발견하고, 어떤 공기가 많은 유기 물질과 특정한 알칼리 토류에 고정될 수 있다는 것을 증명하였다.[14] 이것은 이산화 탄소였다. 그러나 이 기체는 조지프 블랙이 1755년에 에든버러 철학학회에 보고하고 다음 해에 산화마그네슘, 석회, 그 밖의 다른 알칼리 물질에 관한 실험으로 발표하기까지, 특정 화학종으로서 확인되지 않았다.
이후 조셉 블랙(1728~1799)은 마그네슘을 통해 ‘고정 공기’라는 개념을 정립하였다. 당시는 알칼리성 물질이 부식성을 띠는 까닭을 플로지스톤설을 통해서 설명하였다. 즉, 산화 칼슘에 약염기에 탄산 나트륨또는 탄산 칼륨을 작용시키면 플로지스톤이 발생한다고 생각하였다. 블랙은 실험을 통해서 이 과정에서 산화 칼슘의 질량이 감소한다는 사실을 알 수 있었고, 이는 반응 결과 기체가 발생하였기 때문이라는 것을 알아냈다. 그는 이 기체를 ‘고정된 공기'(fixed air)라고 불렀고, 이것이 곧 이산화 탄소이다. 또한 그는 석회암에서 추출한 탄산 마그네슘을 가열하면 이산화 탄소가 발생함으로 인해서 질량이 감소한다는 사실도 알아냈다. 그리고 약염기성의 탄산염이 이산화 탄소를 방출할 경우 강염기성이 되고, 이것이 다시 이산화 탄소를 흡수할 경우 약염기성으로 되돌아간다는 사실도 발견하였다.[15]
또한 고정 공기가 대기 공기나 인간의 호흡 속에 함유되는 것, 석회수에 흡수되어 백탁 현상을 일으키는 것, 가성 알칼리를 고정하여 온화 알칼리를 만드는 것 등이 블랙에 의해 밝혀졌다.
기체과학에서는 블랙에 뒤이어 캐번디시가 이 기체의 비중, 용해도 기타에 대해 자세한 연구를 하였다.[14]
같이 보기 [ 편집 ]
각주 [ 편집 ]
산소와 이산화탄소의 성질
산소와 이산화탄소는 대기중의 주요 기체이면서, 다른 구성 요소인 질소와 아르곤과 달리 그 반응을 직접 관찰하기 쉽다. 산소와 이산화탄소는 생명체의 대사 작용에서 중요한 역할을 할 뿐 아니라 물질의 연소에도 큰 영향을 미친다. 몇 가지 실험관찰을 통해 산소와 이산화탄소의 성질에 대해서 알아본다.
산소의 발생과 그 성질 [ +/- ]
묽은 과산화수소와 이산화망간으로 산소를 만들 수 있다. 산소는 물질을 잘 타게 해 주지만 그 자체가 타지는 않는다. 이산화망간 대신 감자를 사용할 수 있다. 이산화망간은 폐건전지를 분해하여 얻을수 있다. 산소를 만드는 방법과 산소 속에서 물질은 어떻게 타는지 알아본다.
준비물 묽은 과산화수소, 이산화망간, 수조, 연소 숟가락, 철사, 숯, 양초, 소독저, 성냥, 집기병, 시험관, 콕이 달린 깔때기, 수조, 삼각 플라스크, 고무 마개, 고무관, 유리판, 클램프 등
① 삼각 플라스크에 이산화망간을 넣은 다음 물을 조금 부은 후 산소 발생 장치의 깔때기에 묽은 과산화수소를 붓는다. 클램프를 열어 묽은 과산화수소를 조금씩 떨어뜨리면 수조 속으로 연결된 유리관에서 기체가 발생하는지 살펴보자. 집기병에 물을 가득 넣고 유리판으로 덮은 다음 그것을 수조 속의 물속에 거꾸로 세운 뒤 유리판을 뺀 다음 삼각 플라스크와 연결된 유리관을 수조 속의 집기병 안으로 연결시키고 반응을 살펴보자.② 산소 속에서 양초, 소독저, 숯, 철사 등을 태워 보자. ③ 유리관에서 나오는 산소에 성냥불을 가까이 대 보자.
① 집기병 안에 기포가 생기면서 물은 점점 줄어든다. 물이 줄어드는 만큼 집기병 안에 산소가 모아지는 것을 알 수 있다.② 집기병 안의 물이 다 빠져 나갔을 때 수조 안의 유리판으로 집기병 입구를 막은 다음 꺼내서 그 안에 양초, 소독저, 숯, 철사 등에 불을 붙여 넣어 보면 모두 잘 탄다. 특히 공기 중에서는 잘 타지 않는 철사도 불꽃을 내며 타는 것을 볼 수 있다.③ 산소가 나오는 유리관에 성냥불을 대도 산소는 타지 않으며 대신 성냥불은 불꽃이 커지면서 더 잘 타는 것을 볼 수 있다.
촛불의 구조와 연소 [ +/- ]
촛불은 여러 층의 불꽃으로 이루어져 있으며 각 층의 불꽃의 세기와 밝기는 다르다. 또 가연성 기체는 심지 부분에 모여 있다. 촛불의 불꽃의 구조와 각 부분별 불꽃이 갖는 특성을 알아본다.
준비물 초, 금속 그물, 2㎜ 굵기의 철사, 0.5㎜의 철사 코일, 가는 유리 대롱, 나무젓가락, 장갑 등
① 2㎜ 굵기의 철사를 가로로 뉘여서 촛불의 여러 부분에 넣고 태워 보자. 금속 그물로도 같은 실험을 해보자.② 0.5㎜ 굵기의 철사 코일을 가로로 뉘어 촛불의 여러 부분에 넣고 태워 보자.③ 가는 유리 대롱에 철사를 묶고 유리 대롱 한쪽 끝을 촛불 심지 가까운 곳에 넣어 보자.
① 바깥쪽의 밝은 부분에 넣으면 그을음이 생기나 심지 근처에서는 생기지 않는다. 금속 그물을 대어 보면 불꽃의 끝부분에서는 그물이 원형으로 빨갛게 되고 중간 부분에서는 고리 모양으로 달궈진다.② 철사 코일은 촛불의 제일 바깥쪽에 대었을 때 가장 빨갛게 달궈지는 것으로 보아 이곳이 제일 뜨거운 곳임을 알 수 있다.③ 유리 대롱을 촛불의 심지 근처에 넣으면 하얀 연기가 대롱을 통해서 나오는 것을 볼 수 있는데 이 연기에 성냥불을 대면 불꽃을 내며 타는 것으로 보아 심지 근처에 가연성 기체가 모여 있음을 알 수 있다.
촛불은 크게 불꽃심, 속불꽃, 겉불꽃으로 나눌 수 있는데, 불꽃심의 색깔은 백색에 가까우며 온도는 1000-1100℃이다. 속불꽃은 파란색을 띠며 온도는 1100-1200℃이고, 겉불꽃은 오레지색을 띠며 온도는 1200-1400℃이다.
초가 연소한 후에 생기는 물질 [ +/- ]
초의 성분 중에는 수소와 탄소가 있다. 양초는 보통 고급 탄화수소인 파라핀으로 만든다. 촛불의 불꽃은 초가 녹은 기체가 타는 것인데, 이 기체가 타면 무엇이 되는지 알아보자.
준비물 알코올 램프, 슬라이드 글라스, 시험관, 철사, 찬물, 석회수, 유리판, 집기병, 손칼, 핀셋, 성냥, 양초
① 시험관에 잘게 부순 초를 넣고 기체가 될 때까지 가열하고, 시험관에서 나오는 흰 연기에 슬라이드 글라스를 대어 보자.② 집기병 안에서 초를 태워 병 속의 변화를 살펴보자.③ 집기병에서 초를 꺼낸 다음 석회수를 넣고 흔들어 보자.
① 초를 가열하면 액체가 되고 더욱 가열하면 기체가 되어 흰 연기가 나온다. 여기에 찬 유리판을 대면 초가 붙는다.② 집기병 안쪽에 물방울이 생기는 것으로 보아 초에 수소가 들어 있음을 알 수 있다.③ 석회수가 흐려지는 것을 볼 때 집기병 속에 이산화탄소가 들어 있는 것을 알 수 있는데, 이는 초의 성분 속에 탄소가 있음을 뜻한다.
이산화탄소의 발생과 그 성질 [ +/- ]
묽은 염산과 석회석을 섞으면 이산화탄소가 발생한다. 이산화탄소는 색깔이나 맛이 없다. 이산화탄소를 만드는 방법과 또한 어떤 성질을 가지고 있는지 알아본다.
준비물 묽은 염산, 석회수, 석회석, 양초, 연소 숟가락, 종이컵, 비커, 삼각 플라스크, 핀치콕, 고무 마개, 유리판, 수조, 집기병, 유리관
① 삼각 플라스크에 석회석을 넣은 다음 이산화탄소 발생 장치의 깔때기에 묽은 염산을 붓는다. 핀치콕을 열어 묽은 염산을 조금씩 떨어뜨리면 수조 속으로 연결된 유리관에서 기체가 발생하는지 살펴보자. 집기병에 물을 가득 넣고 유리판으로 덮은 다음 그것을 수조 속의 물속에 거꾸로 세운 뒤 유리판을 뺀 다음 삼각 플라스크와 연결된 유리관을 수조 속의 집기병 안으로 연결시키고 반응을 살펴보자.② 집기병 속에 기체가 모아지면 유리판으로 뚜껑을 막아 꺼낸 다음 색깔과 냄새를 알아보자. 집기병 속에 석회수를 넣고 유리판으로 뚜껑을 닫은 다음 흔들어 보자.③ 집기병 속에 촛불을 넣고 관찰해 보자.
① 석회석에 묽은 염산을 부으면 석회석이 녹아서 기포가 나온다.② 집기 속의 기체는 색깔도 냄새도 없고, 석회수를 넣어 흔들어 본 결과 뿌옇게 흐려지는 것으로 보아 이산화탄소임을 알 수 있다.③ 곧 촛불이 꺼지는 것으로 보아 이산화탄소 속에서는 불이 타지 않는다는 것을 알 수 있다.
나무의 높이는 방법 중 가장 중요한것은 바로 여기에 있습니다 [ +/- ]
나무에는 가열하면 기체가 되는 성분, 액체가 되는 성분, 숯이 되는 성분이 있다. 성냥개비를 태워서 나무는 어떻게 타는지 알아본다.
준비물 성냥개비, 시험관, 고무 마개, 유리관, 알코올 램프, 스탠드, 찬물, 둥근 플라스크, 성냥
① 성냥개비에 불을 붙여 나뭇조각이 어떻게 타는지 살펴보자.② 시험관 속에 나뭇조각을 넣고 공기가 들어가지 않게 막은 다음 가열해 보자. 이때 나오는 것과 시험관 안에 남는 것이 무엇인지 살펴보자. 시험관에 유리관을 연결시켜 불을 붙이고 그 불꽃에 찬물이 든 플라스크를 대 보자.
① 불꽃을 내면서 타며 연기도 난다. 불꽃의 색깔은 촛불과 비슷하다. 불꽃을 내며 타는 것은 나무에서 기체가 나온다는 것이다. 다 탄 뒤에는 빨갛게 숯처럼 타는 부분이 있는데 이것은 탄소 성분 때문이다.② 시험관 속의 나뭇조각을 가열하면 흰 연기가 나오며, 유리관을 통해 나온 유리관에 불을 붙이면 불꽃을 내면서 탄다. 여기에 찬물이 든 플라스크를 댔을 때 플라스크 겉면에 물방울이 맺히는 것으로 보아 기체에 수소나 수증기가 들어 있음을 알 수 있다. 한편 시험관 입구 부분에는 타르라는 끈적끈적한 액체가 모인다.
자기적 성질 [ +/- ]
상자성은 자석에 붙는 성질, 반자성은 자석에 붙지 않는 성질이다. 이를 통하여 일반적인 물질도 자석에 붙기도 함을 알 수 있다. 고교과정이상에 의하면 이러한 산소의 성질은 반응성이 높은 원인의 하나이다. 물질에 따라 자석에 붙는지 여부는 각각 다르다. 액체 산소가 액체 질소와 다른 점을 알아보자
준비물 액체 산소, 액체 질소, 네오디뮴 자석
네오디뮴 자석에 액체 산소와 액체 질소를 흘리고, 달라붙는지 관찰한다.
액체 산소는 달라붙지만 액체 질소는 통과한다.
이산화탄소의 성질
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이산화탄소를 발생시켜 성질을 알아볼까요?
★ 탄산음료를 흔들거나 따를 때 기포가 생기는 것을 볼 수 있다.
? 이 기포는 탄산음료에 녹아 있던 이산화탄소가 나오는 것이다
공기보다 무거운 이산화탄소의 성질은 산소를 막아줄 수 있어 소화기에
이용된다
이산화탄소의 성질과 쓰임새 알아보자!
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이산화탄소의 성질과 쓰임새 알아보자!
이산화탄소의 성질과 쓰임새에 대해서 알아볼까 합니다
그중에 이산화탄소의 성질에 대해서 이야기 해볼께요!
이산화탄소의 성질
1.색이 없으며 냄새가 나지 않습니다
2.기체인 이산화탄소에서 고체인 드라이아이스로 승화됩니다
3.석회수에 통과시킨다면 용액이 뿌옇게 흐려집니다.
4.연소를 방해합니다 ( 다른 물질이 타는 것을 방해합니다)
5.탄소와 산소로 이루어져 있습니다.
이산화탄소의 쓰임새로는 참 많은 원리오 사용되고 있습니다
이산화탄소는 오염의 원인이 되기도 하지만
우리가 살면서 꼭 필요한 기체 이기도 합니다!
그이유는 지구층의 온도를 유지시켜 주기 때문이지요!
그러나 이산화탄소는 우리의 인체에도 좋지 못한 영향을 끼치기도 합니다
이산화탄소는 우리가 타고 다니는 자동차 등등 여러가지
연료로 사용되는 기체 입니다!
2017/07/10 – [기타. 도서] – 헬륨의 성질과 쓰임새에 대하여 알아봅시다!
2017/07/10 – [기타. 도서] – 질소의 성질과 쓰임새에 대해서 확인해보자!
2017/07/10 – [기타. 도서] – 수소의 성질과 쓰임새를 확인하자!
2017/07/10 – [기타. 도서] – 네온의 성질과 쓰임새 어떤부분이 있을까요?
2017/07/21 – [기타. 도서] – 산소의 성질과 쓰임새 알아볼까요?!
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