과산화수소의 촉매 분해 실험

과산화수소의 촉매 분해 실험

물질 변화는 물리 변화와 화학 변화로 나뉘고,
화학 변화는 다시 화합, 분해, 치환 반응으로 나뉩니다.
또다시 분해는 열분해(탄산수소나트륨의 열분해 실험), 촉매 분해, 전기 분해로 나뉩니다.


이번 포스트에서는 촉매 분해에 대해 다루겠습니다.

 

* 분해(decomposition)
한 종류의 화합물이 두 종류 이상의 다른 물질로 나누어지는 변화.

 

분해 반응의 한 가지인 촉매 분해는 화합물이 촉매에 의해 분해되는 반응을 뜻합니다.


* 촉매(catalyst)
자기 자신은 변하지 않고, 화학 반응을 빠르게 혹은 느리게 조절하는 물질. 
   ①정촉매: 화학 반응 속도를 빠르게 해주는 물질 (일반적인 촉매)

   ②부촉매: 화학 반응 속도를 느리게 해주는 물질

과산화수소의 촉매 분해에 대한 실험 영상을 볼까요?

1. 색소를 탄 과산화수소를 비커에 넣습니다.
2. 주방용 세재를 넣고, 촉매인 요오드화칼륨을 반 수저정도 비커에 넣습니다.
3. 나무젓가락에 불을 붙여 끈 후, 넣어봅니다.

이 실험 영상에서는 과산화수소를 요오드화칼륨 촉매를 통해 분해했습니다.
이산화망간 역시 과산화수소를 분해하는 촉매가 될 수 있습니다.
요오드화칼륨이든 이산화망간이든, 과산화수소의 분해 반응이 빨리 일어나도록 도와주는 정촉매 역할을 하는 것입니다. (과산화수소는 촉매 없이도 분해 가능하지만, 엄청나게 느리답니다)

 

불이 꺼져가는 나무젓가락을 넣어보니 불이 활활 타올랐죠?
조연성 물질인 산소가 발생되었다는 걸 알 수 있습니다.
푸른색 염화코발트 종이를 대어보니 붉은색으로 변했다는 것으로 보아,
물(수증기)이 발생했다는 걸 알 수 있습니다.

정리)
과산화수소의 촉매 분해 화학 반응식:

과산화수소 → 물 + 산소
2H2O2 → 2H2O + O2