■ 교사용 실험 자료실 ■

실험 제목	똑딱이 손난로			실험 원리	아세트산나트륨의 발열반응
실험 시간	60분	실험 분야	화학	실험 방법	개별 실험
세트구성물	한약용 비닐봉투, 아세트산나트륨, 똑딱이 금속, 일회용 스포이트, 식용색소
교사준비물	열 봉합기, 면장갑, 중탕 가열 기구, 비커 500~1000ml이상 1개 [관련상품] 열봉합기 ( 20cm ) : 55,000 원			학생준비물	색색의 유성사인펜
실험 결과	똑딱이 손난로 1개를 가져갈 수 있습니다.( 여러 번 사용 가능 )
실험팁	TIP 1. 만들어진 손난로는 최고 65℃ 까지 올라갑니다. 뜨겁게 느껴지므로 주의하여야 합니다. TIP 2. 열 봉합기를 사용할 때는 선생님이 직접 하시거나, 선생님 지도하에 실시하십시오. TIP 3. 열봉합 후 봉합이 잘 되었는지 꼭 확인하세요.

1. 발열반응이란 무엇일까요?

원리학습 참조

1. 똑딱이 금속이 갖추어야 할 조건은 무엇입니까? 똑딱이 금속 대신 사용할 수 있는 물체를 생각해 봅시다.

용액 속에서 용액에 충격을 줄 수 있어야 합니다. 또한 용액 속에서 녹으면 안되는 재질로 되어있어야 합니다.

금속 클립이나 못을 두개 넣고 서로 부딪혀 주어도 비슷한 효과를 얻을 수 있습니다.

2. 똑딱이를 꺽으면 손난로에서 열이 나는 이유는 무엇입니까?

원리학습 참조

3. 물질이 반응을 일으킬 때 열을 내면서 일어나는 반응을 무엇이라 합니까?

원리학습 참조

아세트산나트륨 [ sodium acetate ]

화학식 CH3CO2Na. 분자량 82.04, 녹는점 324℃, 비중 1.528이다. 아세트산을 수산화나트륨 또는 탄산나트륨으로 중화하고, 증발․농축하여 냉각시키면 3수화염 CH3CO2Na․3H2O가 생긴다. 이 3수화염의 결정을 120250℃로 가열하면 무수염(無水鹽)이 된다.

3수화염이나 무수염은 단사정계에 속하는 바늘 모양의 무색 결정이며, 물에는 잘 녹지만 유기용매에는 거의 녹지 않는다. 약한 산과 강한 염기가 만드는 염이므로 수용액은 약한 알칼리성을 보인다. 완충용액의 조제, 염료의 매염제(媒染劑)로 사용되며, 융해열이 크기 때문에 난방기구의 보온재로도 사용된다.

발열반응과 흡열반응

1. 발열 반응

반응 물질이 가진 에너지가 생성 물질이 가진 에너지보다 커서 반응이 일어날 때 주위로 열을 방출하는 반응이다.

2. 발열 반응의 예

⑴ 연소 반응 : 연료를 연소시키면 열이 발생한다.

CH4(g) + 2O2(g) ---→ CO2(g) + 2H2O(l) + 894kJ

⑵ 호흡 반응 : 생물은 포도당을 산화시켜 생명 유지에 필요한 에너지를 얻는다.

⑶ 물질의 용해 : 수산화나트륨의 용해, 염화칼슘의 용해, 진한황산을 묽히는 반응 등

⑷ 상태 변화 : 기체 → 액체, 기체 → 고체, 액체 → 고체로 될 때는 열이 방출된다.

⑸ 산과 염기의 중화 반응

pH+(aq) + OH-(aq) ---→ H2O(l) + 열

⑹ 금속과 산의 반응

Mg(s) + 2HCl(aq) ---→ MgCl2(aq) + H2(g) + 열

3. 흡열 반응

생성 물질이 가진 에너지가 반응 물질이 지닌 에너지보다 커서 반응이 일어날 때 주위로부터 열을 흡수하는 반응이다.

4. 여러 가지 흡열 반응

⑴ 광합성 반응 : 녹색 식물은 태양의 빛 에너지를 흡수하여 광합성을 한다.

6CO2(g) + 12H2O(l) + 빛에너지 ---→ C6H12O6(s) + 6O2(g) + 6H2O(l)

⑵ 물의 전기 분해 : 물에 전기 에너지를 흘려 보내면 수소와 산소로 분해된다.

2H2O(l) ---→ 2H2(g) + O2(g) - 572kJ

⑶ 열분해 반응 : 탄산칼슘을 가열하면 산화칼슘과 이산화탄소로 분해된다.

⑷ 고체의 용해 반응 : 염화암모늄과 염화나트륨 등의 고체를 물에 녹일 때는 열을 흡수하

므로 물의 온도가 낮아진다.

⑸ 상태 변화 : 액체 → 기체, 고체 → 기체, 고체 → 액체로 될 때는 열을 흡수한다.