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화학 탁본 뜨기 목록

조회 : 9572 | 2009-03-20

[실험 개요]
여러 동전을 이용한 화학 탁본을 떠 봄으로써,
(탐구) 전류에 의한 다양한 금속의 변화를 관찰할 수 있다.
(지식) 동전이 어떤 금속으로 만들어졌는지 알 수 있다.
소금물과 같은 전해질에는 전류가 흐르지만 증류수에는 잘 흐르지 않는 성질을 알 수 있다.
(태도) 주변에서 쉽게 관찰 할 수 있는 동전이 여러 금속으로 정교하게 제조됨을 확인하고 동전의 가치와 소중함을 인식하도록 한다.




[실험 재료]
거름종이 1/6조각, 동전(10원, 50원, 100원, 500원),
9볼트 사각 전지와 전선(검정색, 빨간색), 2% 질산칼륨 수용액, 디메틸글리옥심 에탄올용액, 알루미늄 호일, 비닐장갑 한 쌍, 가위, 풀




[실험 과정]
1. 2% 질산칼륨을 물을 용매로 수용액을 만들고 디메틸글리옥심은 에탄올을 용매로 에탄올용액을 만든다.
2. 알루미늄 호일 위에 거름종이를 올려놓는다.
(이때 알루미늄 호일은 거름종이보다 커야 한다)
3. 준비한 질산칼륨 수용액을 거름종이 위에 1~2회 분무한다.
4. 디메틸글리옥심 지시약을 2~3방울 정도 거름종이에 분무한다.
(이때 용액을 가급적 고루고루 떨어뜨려 균일하게 퍼지도록 한다)
5. 검정색 전선은 전지의 (-극)에 연결하고 빨강색 전선은 전지의 (+극)에 연결한다.
6. (-극)에 연결된 검정색 전선을 호일에 연결한다.
7. 거름종이 위에 동전을 올려놓는다.
8. 전지의 (+극)에 연결된 빨강색 전선을 동전에 가볍게 눌러 7~8초간 전류를 흘려준다.
9. 거름종이에 동전탁본이 나타난 것을 볼 수 있다.




















[실험 원리]
금속은 전류에 의해 변화된다. 금속 속의 전자들은 이동하기 쉬우며, 전자를 더 잃기 쉬운 금속이 (+)극이 된다. 탁본을 할 때 동전에 전류가 오랫동안 흐르게 할수록 동전의 표면이 많이 손상되는 것을 발견했을 것이다. 이 과정에서 (+)극에서 동전을 이루는 금속이 전자를 잃고 양이온이 되어 자꾸 빠져나오는 것이다. 동전에서 나온 이온은 디메틸글리옥심과 결합하면서 독특한 색의 화합물을 만들어내고 이것이 거름종이에 그대로 탁본이 된다. 예를 들어 (+)극에서 구리 금속이 전자를 잃고 구리 이온이 되어 디메틸글리옥심과 결합하면 황녹색의 화합물이 형성되고, (+)극에서 니켈 금속이 전자를 잃고 니켈 이온이 되어 디메틸글리옥심과 결합하면 붉은색(심홍색)의 화합물이 형성된다. 참고로 구리 이온의 색은 푸른색이며, 니켈 이온의 색은 에메랄드빛의 연한 초록색이다.




[참고자료]
동전 이야기
우리나라의 동전의 성분은 매우 다양하다. 1원화는 100% 알루미늄, 5원화 및 10원화는 황동(구리 65%, 아연 35%), 새 10원화(구리씌움 알루미늄)는 구리 48%, 알루미늄 52%, 50원화는 양백(구리 70%, 아연 18%, 니켈 12%), 100원화 및 500원화는 백동(구리 75%, 니켈 25%)을 사용하여 만들어졌다. 동전 각각의 크기와 모양, 무게도 다르다.
호기심에 자판기에 일부러 다른 동전을 넣어본 학생들은 자동판매기가 동전을 다시 내보내는 것이 신기했을 것이다. 동전의 서로 다른 특성들을 이용하여 자동판매기에서 동전을 구분할 수 있다. 먼저 자동판매기의 동전 투입구에 동전을 넣으면, 전기적 검사가 이루어진다. 동전의 성분에 따라 흐르는 전류 값이 달라서 동전의 금속 함유량과 크기를 검사할 수 있게 된다. 적절한 동전일 때만 일정한 전류가 흐르게 장치되어 있어 부적절한 동전은 다시 되나온다.

한국은행 화폐금융박물관
태평양 야프 섬에 사는 사람들은 20세기까지도 조개껍질을 갈아 구멍을 낸 후 새끼줄에 꿰어 돈으로 사용했다고 한다. 또한 고종 3년(1886년) 대원군은 경복궁 중건 및 군비 확장에 필요한 재원을 조달하기 위해 ‘당백전’을 발행하였다가 조선시대말 화폐경제에 커다란 혼란을 초래하였다. 한국은행 화폐금융박물관에 가보면 야프 섬의 조개화폐, 당백전 외에도 다양한 화폐의 역사를 직접 체험할 수 있을 것이다.(한국은행 http://www.bok.or.kr참고) 

 






서울대학교사범대학부설여자중학교 Why
발표학생 : 이민지, 이영흔, 조수빈, 이주영, 라연우, 정유라
지도교사 : 유민희




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