[고등학교 실험] 과산화수소 촉매 분해 실험 보고서(2)

과산화수소 촉매 분해 실험

2016.05.13 작성.

 

 4. 실험 가설

정촉매인 이산화망간과 요오드화칼륨의 분해 반응이 더 빨리 일어날 것이고, 부촉매인 이난의 분해 반응이 더 늦게 일어날 것이다.

 

 5. 실험 결과

과산화수소에 아이오딘화 칼륨과 인산을 넣어 반응속도를 측정해보았을 때, 아이오딘화 칼륨이 과산화수소와 반응하는 속도는 7.8초, 인산이 과산화수소와 반응하는 속도는 5분 32초로 인산을 넣었을 때 훨씬 빠른 속도로 분해 반응이 일어났다. 그리고 과산화수소가 분해하는 도중에 생기는 거품에 염화코발트 종이와 불씨를 갖다 대자 푸른 염화코발트 종이는 아주 미세하여 붉은색으로 변하였고, 꺼져가는 불씨가 살아났다.

 

 6. 고찰

아이오딘화 칼륨은 활성화 에너지를 낮추어 과산화수소 분해를 촉진시키는 정촉매 역할을 하는 용액이다. 하지만 부촉매 용액은 활성화 에너지를 높여 반응 속도를 느리게 한다. 과산화수소 분해 반응식은 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ 이다. 분해 후 푸른색 염화코발트 종이를 대었을 때 염화코발트 종이가 붉은색을 띠게 된 것을 통해 물의 생성을 확인할 수 있다. 또한, 주변에 꺼져가는 불씨를 대면 살아나는 현상을 볼 수 있었는데  이는 산소가 생성되었음을 알 수 있다.

 

 7. 실험에서 잘된 점

과산화수소 분해 시, 정촉매와 부촉매의 반응이 실험 전 예상했던 것처럼 크게 차이가 일어났다. 또한, 과산화수소 분해 반응이 일어날 때, 꺼져가는 불씨를 용액 근처에 두니 확실하게 불씨가 살아나는 반응을 보였다.

 

 8. 실험에서 잘 안된 점

처음에 작은 눈금 실린더에 과산화수소 분해 후, 꺼져가는 불씨를 가까이 대었는데 우리가 생각했던 반응이 잘 일어나지 않아서 큰 눈금 실린더로 바꿔 측정했다. 또한, 점화기로 나무젓가락에 꺼져가는 불씨를 만들 때, 작동 검사를 하지 못한 채로 점화기를 사용했는데 작동하지 않아 재빨리 실험을 관측해야 하는데 그러지 못하였다.

 

 9. 느낀 점

이전에 과산화수소와 아이오딘화 칼륨 실험 반응을 배우기 했지만 어떻게 직접 실험할 수 있는 기회가 있어서 좋았다. 정촉매와 부촉매의 용어를 알기만 했지, 두 정촉매, 부촉매의 속도 차이를 본 적이 없었는데 실험을 통해 확연한 차이를 알 수 있었다. 또, 과산화수소 반응을 통해 꺼진 불씨를 살릴 수 있다는 걸 두 눈으로 직접 볼 수 있는 게 이번 실험 중 가장 신기했었다. 다음 실험에는 잘 안 됐던 점을 보완하여 더 좋은 실험과 결과가 나타내도록 해야겠다.

 

 참고하기

   ▶ 과산화수소 촉매 분해 예비 보고서

(https://harudaynnight.tistory.com/38)

[고등학교 실험] 과산화수소 촉매 분해 실험 보고서(1)