마그네슘과 이산화탄소의 반응

[홍광기]

마그네슘과 이산화탄소의 반응



불붙인 마그네슘 조각을 드라이아이스가 들어 있는 통에 넣으면 반응이 격렬하게 일어나서 까만 탄소 조각이 생긴다. 마그네슘은 산화되고 탄소는 환원되므로 산화-환원 반응을 보여 줄 수 있는 좋은 예이다.

주의
1. 보안경을 착용한다.
2. 마그네슘을 반응시킬 때는 강한 자외선 빛이 발생되므로 바로 쳐다보지 말아야 한다.
3. 마그네슘이 반응하고 있는 동안 비커에는 손을 대지 않는다.

준비물
기구 : 비커(500 mL), 집게
재료 : 마그네슘 리본, 드라이아이스, 성냥

과정
1. 드라이아이스 작은 조각 몇 개를 비커에 넣고, 이산화탄소 기체가 비커에 차도록 한다.
2. 5 cm 정도의 마그네슘 리본의 한 쪽 끝을 집게로 잡고, 반대쪽 끝에 불을 붙인 다음 드라이아이스가 든 비커에 재빨리 넣는다.
3. 반응이 끝날 때까지 비커 안에 있는 마그네슘 리본을 집게로 잡고 있다.

반응
불붙은 마그네슘에서 나오는 열은 이산화탄소의 결합을 부수기에 충분하다. 이 때 산화마그네슘과 탄소가 생성된다.


물음
1. 이 반응에서 일어나는 산화 반쪽 반응과 환원 반쪽 반응을 써라.
2. 이 반응에서 결합이 깨어지는 과정과 결합이 생성되는 과정에 대해 기술하라.

풀이
1. 산화 반쪽 반응 :
환원 반쪽 반응 :
2. 탄소(C)와 산소(O) 사이의 공유 결합이 깨어지고, 마그네슘 이온(Mg2+)과 산화 이온(O2-) 사이에 이온 결합이 생성된다.


도움말
1. 드라이아이스가 없을 경우는 탄산수소나트륨과 묽은 아세트산(식초)을 가지 달린 플라스크에 넣어 이산화탄소를 만든다.
2. 마그네슘의 산소에 대한 친화력이 매우 커서 위의 반응이 일어나므로 마그네슘에 불이 붙었을 경우에는 이산화탄소 소화기로는 불을 끌 수 없다.

참고문헌
L.R. Summerlin, C.L. Borgford, and J.B. Ealy (1988) Chemical Demonstrations, Vol. 2, p. 58, American Chemical Society.










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