[과학송] 화학송 (2013. 3. 7)

헤이~요

지금부터 우리가 하는 얘기를 들어봐!

화학의 법칙! 일정성분비의 법칙!

물은 수소와 산소로 이루어져 있어

질량은 비는 언제나 일대 팔의 비율로 결합하고

이것이 일정성분비의 법칙 오예~

에브리바디 세이 예에~에에! 후 세드? J.L.프루스트

신기하고 재미있는 화학의 법칙! 법칙~ 쏭!

자~ 따라해봐 신기하고 재미있는 과학의 법칙

리슨투미! 배수비례의 법칙

두 종류의 원소가 합해서 두 종류 이상의 화합물을 만들고

한 원소의 일정량과 결합Hey Yo~

다른 원소의 질량비는 항상 간단한 정수비를 나타내YO~

이것이 배수비례의 법칙!

에브리바디 세이 예에~ 에에! 후 세드? J.돌턴

신기하고 재미있는 화학의 법칙! 법칙~ 쏭!

자~ 따라해봐 신기하고 재미있는 화학의 법칙

자! 들어봐! 질량보존의 법칙!

물질의 반응 전과 후 총질량은 변하지 않지

질량불변의 법칙이라고도 하지 오예~~~

에브리바디 세이 예에~ 에에! 후 세드? A.J 라부아지에!

신기하고 재미있는 화학의 법칙! 법칙~ 쏭!

[일정성분비의 법칙]

일정성분비의 법칙은 화합물을 이루는 각 성분원소의 질량의 비는 일정하다는 법칙입니다.

일정성분비의 법칙은 정비례의 법칙이라고도 하는데, 1799년 J.L 프루스트에 의해 발견된 법칙입니다.

일정성분비의 법칙이 무엇인지 알아볼까요?

순수한 물은 수소와 산소로 이루어져 있습니다. 수소와 산소를 화합시켜 물이 만들어질 때 수소와 산소의 질량비는 1: 8로 항상 일정합니다. 이것이 바로 일정성분비의 법칙이지요.

수소 + 산소 → 물(질량비= 1 : 8 : 9)

 

수소와 산소는 어떤 비율로도 혼합될 수 있습니다. 일정성분비의 법칙은 혼합물이 아닌 화합물에만 적용이 되는 법칙입니다.

수소 100개와 산소 100개가 만나 혼합될 수도 있지요. 하지만 수소와 산소가 만나 물이 될 때는 언제나 수소와 산소의 질량비는 1 : 8이 됩니다.

이때, 남는 수소와 산소는 어떻게 될까요? 서로 반응하지 않고 남게 되는 것입니다.

[배수비례의 법칙]

배수비례의 법칙은 2종류의 원소가 화합해 2종류 이상의 화합물을 만들 때, 한 원소의 일정량과 결합하는 다른 원소의 질량비는 항상 간단한 정수비를 나타낸다는 법칙입니다. 배수비례의 법칙은 돌턴이 원자설을 제창하고 그 원자설을 바탕으로 만든 법칙입니다.

일정성분비의 법칙이 인정된 후 영국의 과학자 돌턴은 메탄과(CH4)과 에틸렌(C2H4)의 분자량을 구하던 중에, 일정량의 탄소와 화합하고 있는 수소의 양은 메탄의 경우 에틸렌의 2배라는 사실을 알아 내었습니다. 이것에 관심을 가진 돌턴은 두 가지 원소로 이루어진 또 다른 한 쌍의 화합물인 일산화탄소(CO)와 이산화탄소(CO2)를 조사했습니다.

이 두 화합물에서 일정량의 탄소와 화합하고 있는 산소의 양은

일산화탄소 : 이산화탄소 = 1 : 2

 

이것을 알아낸 돌턴은 어떤 법칙이 있을 것이라는 생각을 했습니다. 실제로 질소화합물에서 일정량의 질소와 화합하는 산소의 양은

N2O : NO : N2O3 : NO2 : N2O4 : N2O5 = 1 : 2 : 3 : 4 : 4 : 5

 

이렇게 간단한 정수비가 성립합니다. 이처럼 두 가지의 원소 A와 B가 화합하여 두 가지 이상의 화합물을 만들 때 A의 일정량과 화합하는 B의 질량 사이에는 간단한 정수비가 성립합니다. 이러한 돌턴의 발견을 배수비례의 법칙이라고 합니다.

[질량보존의 법칙]

질량보존의 법칙은 1774년 프랑스의 화학자 A.L. 라부아지에에 의해 발견되었습니다.

화학반응의 전후에서 반응물질의 전질량과 생성물질의 전질량은 같다고 하는 법칙이 바로 질량보존의 법칙입니다.

어떤 물질이 화학반응 할 때 화학반응이 일어나기 전의 질량과 화학반응이 일어난 후의 질량은 변화가 없다는 것이지요.

질량보존의 법칙은 모든 화학변화에서 성립합니다.

질량보존의 법칙이 성립하는 이유는 무엇일까요?

어떤 물질에 화학변화가 일어나 다른 물질이 되어도 그것은 입자들의 배열이 변했기 때문이지 그 입자들의 수가 늘어나거나 줄어드는 것이 아니기 때문입니다.

그렇다면 화학변화가 아닌 물리적인 변화에도 질량보존의 법칙이 성립할 까요?

예를 들면 소금이 물에 녹는 것을 물리적 변화라고 합니다.

물 100g과 소금 10g이 만나면 소금물 110g이 만들어지고 얼음10kg이 녹아도 물 10kg이 됩니다. 이렇게 질량보존의 법칙은 물리적 변화에도 성립합니다.