과학마술 01 _ 소금물에 글씨 쓰기 소금물에 전류를 흐르게 하면 어떤 일이 일어날까? 소금물에 젖은 키친타월 위에 전류가 흐르는 집게 전선으로 글씨를 쓴다면 어떤 반응이 생길까? 학생들과 간단한 실험을 통해 전류의 흐름을 눈으로 확인해보자. 더불어 이 실험은 산성 용액과 염기성 용액의 성질에서 응용해도 좋다.
·실험 준비물 : 알루미늄 접시, 키친타월, 소금물, 분무기, 6V 전지, 집게 전선 ·실험 과정 · 키친타월 1장을 알루미늄 접시 위에 올려놓는다. · 분무기에 소금물을 넣은 후, 키친타월에 골고루 뿌린다. · 6V 전지에 집게 전선을 연결한다. · 집게 전선의 (+)극을 알루미늄 접시와 연결한다. · (-)극 쪽의 집게 전선을 이용하여 키친타월에 글씨를 써본다. · 글씨를 쓰면서 일어나는 반응을 자세히 관찰한다.
·주의할 점 · (+)극과 (-)극을 반대로 연결하지 않는다. · 분무기로 소금물을 뿌릴 때는 키친타월이 촉촉이 젖을 정도로 적당량을 골고루 뿌린다.
이 과학마술의 비밀은 ‘페놀프탈레인 용액’이다. 페놀프탈레인 용액은 산성과 중성 용액에서는 반응하지 않고 염기성 용액에서만 붉은색으로 변하는 성질이 있다. 소금물은 중성 용액이기 때문에 반응하지 않고 있다가 전류가 흐르면 소금물이 염기성 용액인 수산화나트륨 용액으로 바뀌게 된다. 따라서 전기분해가 일어나는 (-)극에서만 염기성으로 변하기 때문에 붉은색 글씨를 쓸 수 있게 된다. 한 가지 더 관찰하자면, 글씨를 쓸 때 기포(거품)가 발생하는데, 이것은 전기 분해에 의해 발생한 수소이다.
과학마술 02 _ 오렌지와 감자, 숯으로 전구에 불 켜기 과일과 감자, 과일주스, 숯 등을 이용하여 전류를 흐르게 한 후, 발광다이오드(꼬마전구)에 불을 켜게 하는 실험은 너무 간단하면서도 아이들의 탄성을 자아내게 한다. 특히 오렌지, 레몬 등 과일에 먼저 불을 켜본 후, “그렇다면 오렌지 주스에서는 불이 들어올까· 안 들어올까?”라고 질문해보자. 아이들은 ‘Yes’와 ‘No’로 의견이 갈린다. 결과는 어떨까? 이번에는 “자, 신맛이 나지 않는 감자에서는 불이 들어올까? 안 들어올까?”를 물어본다. 실험 후에는 “그렇다면 찐 감자는?” 아이들의 시시각각 변하는 반응이 불이 켜지는 반응보다 훨씬 더 흐뭇한 실험이 될 것이다.
·실험 과정 · 오렌지(레몬, 귤)를 반으로 자른 후, 하나의 오렌지에 아연판과 구리판을 꼽은 것 두 개를 만든다. · 한쪽 오렌지의 구리판과 반대쪽 오렌지의 아연판을 연결하여 전압(전류)을 측정한다. · 전압계(전류계)의 (+)극에 구리판을 (-)극에 아연판을 연결하여 전압(전류)을 측정한다. · 전압계(전류계)를 제거하고 발광다이오드(꼬마전구)를 연결하여 관찰한다. · 비커 안에 과일주스를 넣고 같은 방법으로 실험한다. · 비커 안에 사이다를 넣고 같은 방법으로 실험한다. · 오렌지 대신 감자를 이용하여 같은 방법으로 실험한다. · 찐 감자를 이용하여 같은 방법으로 실험한다.
