숯으로 전지 만들기
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1.이 실험은요!
우리 주위에서 쉽게 구할 수 있는 숯을 이용하여 재미있는 실험을 할 수 있답니다. 어떤 실험일까요? 바로 전지를 만드는 것이랍니다. 내가 만든 숯 전지로 꼬마 전구나 발광다이오드를 켜 볼까요?
2.무엇이 필요할까요?
숯, 키친 타올(종이 타올), 알루미늄 호일, 에나멜선, 구리판, 전구, 발광다이오드
3.어떻게 할까요?
- 숯을 잘게 가루로 만든다.(숯 대신 탄소가루를 이용해도 좋음)
- 숯가루를 키친 타올에 붓는다.
- 구리판에 코팅을 벗긴 에나멜선을 잘 감는다.
- 에나멜선을 감은 구리판을 숯가루 속에 넣고 키친 타올을 잘 묶는다.
- 숯이 담긴 키친 타올을 소금물에 담근다. 소금물이 확실히 스며들 때까지 잠근다.
- 소금물을 흠뻑 묻힌 키친 타올을 알루미늄 호일로 싼다.
- 전선의 한 가닥은 밖으로 나온 에나멜선에, 나머지 한 가닥은 알루미늄 호일에 연결한다.
- 알루미늄 호일을 손으로 감싸 쥐며 전구에 어떤 변화가 일어나는지 알아보자.
4.왜 그럴까요?
- 전기 생성의 원리 ~ 금속 원소들의 이온화 경향이 다름을 이용한다.
이온화도(K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Ni>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>
Ag>Pt>Au)
① 이온화 경향이 큰 금속 A와 작은 금속 B를 A와 B의 중간 정도인 C+용액에 넣고 도선으로 연결한다.
② A → A+ + e- (산화)
C+ + e- → C (환원)
③ A 의 전자는 도선을 따라 B 로 이동한다. 이때 전류의 흐름이 생긴다. - 볼타전지
① 황산(H2SO4)수용액에 아연판과 구리판을 집어 넣는다.
② (-)극 반응 Zn → Zn2+ + e2- (산화)
③ (+)극 반응 2H- + e2- → H2 (환원)
④ 분극현상 ~ 발생한 수소분자가 전자의 흐름을 방해하고 다시 이온화 하는 현상
- 다니엘전지
① 볼타전지의 분극현상을 없애기 위해 고안
② 아연 전극을 황산아연 용액에, 구리 전극을 황산구리 용액에 담그고, 염으로 된 다리로 연결한 전지
③ (-)극 반응 Zn → Zn2+ + e2-
④ (+)극 반응 Cu2+ + e2- → Cu
⑤ 염 다리로는 KNO3를 염다리로 많이 씀. - 숯 전지
① (-)극 반응 Al → Al3+ + e3-
② (+)극 반응 6H+ + 2e3- → 3H2