20    년    월    일     요일   시간 :                날 씨 :            장   소 :

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나이테 반응 - 리제강 고리

[준비물] 페트리디쉬, 한천, 요오드화칼륨, 질산납

중탕 가열 도구, 비커 500ml 1개, 비커 100ml 1개, 약수저, 면장갑(도가니집게)

[실험방법]

① 비커에 한천 2g을 물 100ml에 넣고 중탕 가열합니다.

☞ 한천이 물에 충분히 녹을 수 있도록 20 ~ 30분간 가열해 줍니다.

② 한천이 모두 녹았다면 여기에 요오드화칼륨 1g을 잘 저어 가면서 녹입니다.

③ 패트리디쉬에 약 2~3mm의 두께를 유지할 수 있도록 ②의 용액을 붓고 굳을 때까지 기다립니다.

☞ 냉장고에 넣어 식히거나, 자연 상태에서 하루쯤 놓아두는 것이 좋습니다.

④ 한천이 굳으면 조그마한 질산납 결정을 패트리디쉬의 중앙에 놓습니다.

⑤ 질산납의 결정이 모두 녹아 없어지기 전에 다시 조그마한 결정을 올려놓습니다.

⑥ 이와 같은 조작을 2~3회 반복합니다.

⑦ 시간이 지나면서 어떻게 변하는지 관찰합니다. 전체적으로 반응이 진행되는 시간은 1일 정도 걸립니다.

*실험 시 주의 사항*

1. 한천이 충분히 녹아야만 실험이 제대로 될 수 있습니다.

2. 중탕 가열시 작은 비커가 매우 뜨거우므로 면장갑 또는 도가니 집게를 사용하세요.

3. 중탕 가열시 화재 및 화상을 주의하세요.

4. 질산납을 올려놓을 때는 패트리디쉬 중앙에 흐트러지지 않도록 잘 모아 놓습니다.

[확인 학습]

1. 실험과 같은 나이테 현상은 왜 일어나는 것일까요?

2. 실험에서 사용되는 용액을 다른 용액으로 바꿀 수 있다면 어떤 것이 있을 까요?

[원리 학습]

실험에서 보여주는 현상을 리제강 고리(Liesegang ring)이라고 합니다. 이 반응은 내부에 존재하는 약품과 외부에서 전해지는 약품 간에 반응에 의하여 나타나는 것으로 한천 용액에 외부에서 가해 준 약품이 서서히 퍼져가기 때문에 일어나는 현상이라 할 수 있습니다. 또한 반응에 의하여 형성된 침전물의 농도가 매우 커졌을 때 입자가 크게 됩니다.

요오드화칼륨이 녹아있는 한천 용액에 반응하는 물질(질산납 결정)이 서서히 퍼져 가면서 결정이 생기게는데 주위의 용액과 반응하여 결정이 크게 커지게 되는 것입니다. 즉 결정을 크게 키우기 위하여 결정을 이루는 물질이 몰리게 되어 농도가 낮은 면이 생기므로 나이테와 같은 모양을 만드는 것입니다.

[느낀점]

화학반응에서도 나무의 나이테와 같은 현상이 일어 날 수 있습니다.

직접 확인해 보고, 리제강 고리에 대해 알아봅시다.