[안현정 선생님의 과학은 껌이다] Part 13. 앙금

앙금 생성 반응
안녕하세요. 과학 교육 전문가 안현정입니다.
양이온과 음이온 중에도 천생연분 찰떡궁합 커플이 있다는 이야기 들어보신 적 있으신가요? 서로 다른 두 수용액을 섞었을 때 물에 녹지 않는 여러 가지 앙금들이 만들어지는 현상을 종종 발견할 수 있는데요, 오늘 시간 앙금생성 반응 실험을 통해 찰떡궁합 이온들이 누군지를 만나보겠습니다.

[앙금 생성 반응]
두 수용액을 섞었을 때 수용액 속의 이온이 반응하여 생성되는, 물에 잘 녹지 않는 화합물을 앙금이라고 하며, 앙금을 생성하는 반응을 앙금 생성 반응이라고 합니다.

앙금 생성 반응 실험 : 염화 은 / 아이오딘화 납

[염화 나트륨 수용액 + 질산은 수용액]

- 준비 : 무색투명한 염화 나트륨(NaCl) 수용액과 질산 은(AgNO3) 수용액을 준비합니다.
- 실험 : 염화 나트륨(NaCl) 수용액에 질산 은(AgNO3) 수용액을 스포이드로 떨어뜨려줍니다.
- 관찰 : 흰색 앙금인 염화 은(AgCl)이 생성됩니다. Ag+ + Cl- → AgCl↓

[질산 납 수용액 + 아이오딘화 칼륨 수용액]

- 준비 : 무색투명한 질산 납(Pb(NO3)2) 수용액과 아이오딘화 칼륨(KI)수용액을 준비합니다.
- 실험 : 아이오딘화 칼륨(KI) 수용액을 질산 납(Pb(NO3)2) 수용액에 스포이드로 떨어뜨려줍니다.
- 관찰 : 노란색 앙금인 아이오딘화 납( PbI2)이 생성됩니다. Pb2+ + 2I- → PbI2↓ (노란색)

[실험 총 정리]
양이온과 음이온이 결합하여 물에 녹지 않는 앙금을 형성할 수 있다는 것을 알 수 있습니다.

앙금생성반응의 예

앙금생성반응은 실험실에서 뿐만 아니라 우리의 일상생활에서도 자연에서도 접할 수 있는 화학반응입니다. 다음의 예들을 통해 어떤 것들이 있는지 함께 만나보겠습니다.

[조개 속의 진주]
바다 속에는 풍부한 전해질과 다양한 이온들이 존재합니다. 그중에 하나인 탄산이온(CO32-)은 해양생물들이 숨 쉴 때마다 드나드는 공기와도 같은 이온이라고 볼 수 있습니다. 그리고 여기 바다생물중 하나인 조개가 있습니다. 조개는 이물질을 삼켰을 때 자신을 보호하기 위하여 칼슘 이온(Ca2+)을 포함한 소화액을 내뿜게 됩니다. 이 과정에서 칼슘이온과 탄산이온이 만나 탄산칼슘이라는 앙금을 생성하게 되고 이는 곳 우리가 영롱하고 아름답다고 찬양하는 진주가 됩니다.

[유황 온천의 은 장신구]
무심결 유황온천에 은 장신구를 착용하고 들어갔다가 검게 변색되어 울상을 짓는 경우가 종종 있는데요, 이 또한 앙금생성반응으로 인한 결과입니다. 유황 온천의 황화수소(H2S)성분과 은 장신구의 은(Ag)이 결합하여 황화은(Ag2S)을 형성하게 되고 이 앙금이 장신구에 달라붙으면 변색되었다고 표현합니다.

[폐수 속 중금속 검출]
납, 아연, 카드뮴, 구리 등의 중금속들을 우리 인체의 치명적인 악영향을 가져오곤 합니다. 폐수의 이런 성분들을 안전하게 제거하기 위한 방법으로 앙금생성 반응을 이용할 수 있는데요, 황화이온은 중금속을 제거하는 일등공신이라고 할 수 있습니다.

[황화 카드뮴]
Cd²+ ＋ S²- → CdS ↓ (노란색)

[황화 구리]
Cu²+ ＋ S²- → CuS ↓ (검은색)

[황화 아연]
Zn²+ ＋ S²- → ZnS ↓ (흰색)

[황화 납]
Pb²+ ＋ S²- → PbS ↓ (검은색)

납의 경우 위 앙금생성실험에서 만나보았듯이 아이오딘화 이온과도 앙금을 만듭니다.

[아이오딘화 납]
Pb²+ ＋ 2I- → PbI₂ ↓ (노란색)

출처= 이투스me 안현정 강사

동아닷컴 교육섹션 정민아기자 mina@donga.com