12월 물질의 극성 확인 실험

실험 준비물

- 뷰렛

- 스텐드

- 물

- 비커

- 풍선

1. 실험 목적

정전기를 띤 물체가 물줄기에 미치는 영향을 관찰하여, 물 분자가 극성을 가진 물질임을 이해한다.

2. 실험 원리

물 분자는 산소 원자와 수소 원자로 이루어져 있으며 산소의 전기음성도가 더 크기 때문에 산소 쪽은 부분적인 음전하를 띠고, 수소 쪽은 부분적인 양전하(δ⁺)를 띠게 된다.

이처럼 한 분자 내에서 전하가 불균등하게 분포된 물질을 극성 물질이라고 한다.

한편, 풍선을 머리카락에 문지르면 마찰에 의해 전자가 이동하여 풍선은 음전하를 띠게 된다. 이 음전하를 띤 풍선을 흐르는 물줄기 가까이 가져가면 물 분자 내의 양전하 부분이 풍선 쪽으로 끌려가면서 물 분자의 배열이 변하고, 그 결과 물줄기가 풍선 쪽으로 휘게 된다.

3. 실험 방법

1. 풍선을 머리카락에 여러 번 문질러 정전기를 발생시킨다.

2. 수도꼭지를 약하게 틀어 가늘고 일정한 물줄기를 만든다.

3. 정전기를 띤 풍선을 물줄기에 가까이 가져간다.

4. 물줄기의 변화 방향과 형태를 관찰한다.

4. 실험 결과

정전기를 띤 풍선을 물줄기에 가까이 가져가자 물줄기가 풍선 쪽으로 휘어지는 현상이 관찰되었다.

5. 결과 해석

풍선을 머리카락에 문지르는 과정에서 풍선은 음전하를 띠게 된다. 이 음전하가 흐르는 물줄기에 가까이 다가가면, 물 분자 내에서 양전하를 띠는 수소 원자 쪽이 풍선 방향으로 끌려가게 된다. 이로 인해 물 분자들이 일정한 방향으로 정렬되며 그 결과 물줄기 전체가 풍선 쪽으로 휘어지게 된다. 

이 현상은 물이 극성을 가진 분자임을 보여주는 증거이다.

6. 결론

본 실험을 통해 정전기를 띤 물체가 물줄기에 영향을 미치는 현상을 관찰할 수 있었으며, 이를 통해 물이 극성 물질임을 확인할 수 있었다. 극성을 가진 물 분자는 외부 전하에 의해 배열이 변할 수 있으며 이러한 특성 때문에 물줄기가 풍선 쪽으로 휘어지는 현상이 나타났다.

이 실험을 인터넷에서 가상으로 실험해볼 수 있는 사이트를 찾았다. 풍선의 전하를 바꿀 수 있고 수소와 산소 원자의 색이 구분되어 있어 시각적으로 이해하기 쉽다.

https://wonmoment.tistory.com/25