산과 염기 - 초등학교 5학년 2학기 과학(5단원)

초등학교 과학 5학년 2학기 과학(5단원) - 산과 염기

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산과 염기의 정의에 대해서 배워보고, 용액의 성질이 산인지 염기인지 지시약을 통해서 알아보는 실험을 진행해 보는 단원입니다.

 

산과 염기는 앞으로 과학(화학) 공부에 있어 기본이 되는 단원입니다.

특히, 5학년 과정에서 나오는 지시약에 대해서는 자세히 공부하시길 바랍니다.

 

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5단원. 산과 염기

 

1. 여러 가지 용액의 분류

 

식초, 레몬즙, 유리 세정제, 사이다, 발랫비누 물, 석회수, 묽은 염산, 묽은 수산화 나트륨 용액 등을 관찰해 보고 각 용액의 특징에 따라 분류해봅니다.

 

교과서에 나오는 여러 용액의 특징들은 언제든지 단원 평가에서 출제될 수 있으니, 자세히 살펴보시기 바랍니다.

 

용액을 분류할 수 있는 성질

• 색깔, 투명한 정도, 냄새, 흔들었을 때 거품이 3초 이상 유지되는지 여부 등

 

겉보기 성질만으로 용액을 분류할 때 어려운 점

• 무색이고 투명한 용액은 쉽게 구분되지 않아 분류하기 어렵습니다.
• 어떤 용액들은 냄새를 맡기 어려워 분류하기 어렵습니다.

 

2. 지시약을 이용한 여러 가지 용액의 분류(1)

 

지시약이란 어떤 용액을 만났을 때 그 용액의 성질에 따라 눈에 띄는 변화가 나타나는 물질입니다.

 

지시약의 정의는 정확하게 암기합니다. 아무리 강조해도 지나치지 않아요. 꼭 암기하세요!!

 

리트머스 종이

• 산성 용액 : 푸른색 리트머스 종이가 붉은색으로 변함
• 염기성 용액 : 붉은색 리트머스 종이가 푸른색으로 변함

 

페놀프탈레인 용액의 색깔 변화

• 산성 용액 : 변화가 없음
• 염기성 용액 : 붉은색으로 변함

 

산성 용액과 염기성 용액의 예도 꼭 알아두세요.

• 산성 용액 : 식초, 레몬즙, 사이다, 묽은 염산
• 염기성 용액 : 유리 세정제, 발랬부누 물, 석회수, 묽은 수산화 나트륨 용액

 

3. 지시약을 이용한 여러 가지 용액의 분류(2)

 

교과서에 나오는 각각의 용액의 색까지는 기억하지 못해도 괜찮습니다. 산성 용액과 염기성 용액에서 자주색 양배추 지시약의 색깔 변화가 어떻게 나오는지 확인해 두시면 됩니다.

 

자주색 양배추 지시약 만들기

1. 자주색 양배추를 잘게 잘라 비커에 담습니다.
2. 비커에 자주색 양배추가 잠길 정도로 뜨거운 물을 넣습니다.
3. 자주색 양배추를 우려낸 용액을 충분히 식혀 거른 뒤 사용합니다.

 

자주색 양배추 지시약의 색깔 변화

• 산성 용액 : 붉은색 계열의 색깔로 변함
• 염기성 용액 : 푸른색 계열의 색깔로 변함

 

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4. 산성 용액과 염기성 용액에 물질을 넣었을 때의 변화

 

산성 용액과 염기성 용액의 성질 알아보기

• 산성 용액 : 달걀 껍데기와 대리석 조각을 녹이지만, 삶은 달걀 흰자와 두부는 녹이지 못함
• 염기성 용액 : 삶은 달걀 흰자와 두부를 녹이지만, 달걀 껍데기와 대리석 조각은 녹이지 못함

 

우선 두부와 삶은 달걀 흰자는 주성분이 단백질이고, 염기성 용액은 단백질을 녹입니다. 손에 묽은 수산화 나트륨이 묻으면 미끌거리는데, 이도 피부단백질이 녹아서 미끄러운 느낌이 나는 거에요.

 

이에 반해 달걀껍질의 주성분은 탄산칼슘(CaCO3)입니다.
묽은 염산에 달걀 껍질을 넣으면 다음과 같은 화학반응이 일어납니다.
2HCl(ag) + CaCO3(s) → CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)↑
  
묽은 염산에 달걀 껍질을 넣으면 기포가 발생하면서 녹는데, 이때 발생하는 기체는 이산화탄소(CO2)입니다.

 

5. 산성 용액과 염기성 용액을 섞을 때의 변화

 

산성 용액과 염기성 용액을 섞으면서 지시약의 색깔 변화를 관찰하는 실험을 해 봅니다.

산성 용액에 염기성 용액을 첨가할 경우, 지시약의 색깔이 산성에서 점점 염기성으로 변화하는 것을 관찰할 수 있고, 반대 실험의 경우에도 마찬가지 결과(첨가하는 용액의 성질의 색깔 쪽으로 변화)를 확인 할 수 있습니다.

 

이는, 섞은 용액 속에 있는 산성을 띠는 물질과 염기성을 띠는 물질이
서로 짝을 맞추면서 각각의 성질을 잃어버리기 때문입니다.

 

 

6. 생활에서 산성 용액과 염기성 용액을 이용하는 예

 

요구르트를 마시고 난 뒤 양치질을 해야 하는 까닭

• 요구르트를 마시면 입안이 산성 환경이 되는데, 염기성인 치약으로 양치질을 하면 입안의 산성 물질을 없애 충치를 만드는 세균의 활동을 억제하는 효과가 있기 때문입니다.

 

충치를 만드는 세균은 입안의 산성 환경에서 활발히 활동합니다.

 

그 외에도 일상생활에서 사용되는 산성 용액과 염기성 용액의 종류를 확인하세요. 산성 용액과 염기성 용액은 우리 생활에서 다양하게 이용되고 있어요.

 

산과 염기의 기본적인 내용, 특히 지시약의 색깔을 활용한 산성, 염기성 용액의 구분을 잘 공부하시기 바랍니다.

이번 단원에 나오는 지시약들은 중학교, 고등학교 과정에도 계속 반복해서 나와요. 

 

각각의 용액의 기본적인 성질과 지시약의 종류, 그리고 산성/염기성 용액의 예를 잘 구분하시면 좋습니다.