용해와 용액 실험/층 쌓기

여러 가지 액체로 층 쌓기

준비물

비커 7개, 긴 투명 유리컵, 무지개 색깔별 물감, 설탕, 글리세롤, 물, 식용유, 메스 실린더, 유리 막대

목표

같은 성질의 액체를 2개 층 이상으로 쌓을 수 있을까. 또, 성질이 다른 2개 이상의 액체로 층을 쌓을 수 있는지 알아본다.

실험관찰

① 크기가 같은 7개의 비커에 같은 양의 물을 넣고 준비한 일곱 색깔의 물감을 각각의 비커에 같은 양씩 탄다. 빨-주-노-초-파-남-보 색깔 순으로 설탕의 양을 달리하여 넣어 녹인다. 그리고 설탕을 가장 많이 녹인 빨간색 용액부터 차례로 스포이트를 사용하여 긴 투명 유리컵에 조심스럽게 넣어 보자. 층이 생기는지 살펴보고 시간이 지남에 따라 어떤 변화가 일어나는지 관찰해 보자.② 메스 실린더에 같은 양의 글리세롤, 물, 식용유를 차례대로 넣어 층이 생기는지 살펴보고, 그것을 유리 막대로 몇 차례 저어 보자.

결과

① 무지개 색깔 순서로 일곱 개의 층이 생긴다. 진한 설탕 용액일수록 밀도가 커 무거우므로 밑에 가라앉는 성질이 있기 때문이다. 그러나 몇 분이 지나면서 층들간의 경계가 무너지기 시작하여 결국 층의 구분이 없이 다 섞이게 된다. 이것은 밀도가 높은 물질이 낮은 물질로 이동하면서 서로 섞여 용액간에 밀도 차이가 없어지기 때문이다.② 세 가지 액체는 글리세롤, 물, 식용유 순서로 층이 쌓인다. 이것은 같은 부피일 때 글리세롤이 물보다 무겁기 때문이며, 또한 식용유는 물보다 가볍고 물과 섞이지 않기 때문이다. 메스 실린더를 유리 막대로 저어 주면 두 개의 층으로 된다. 즉 글리세롤과 물은 잘 섞이는 성질이 있는데 반해 물과 식용유는 잘 섞이지 않기 때문이다.

핵심요점

용해된 물질이 용액의 밀도에 차이를 두어 밀도가 큰것을 아애래에 놓으면 두 개 이상의 물질을 잠시 동안 층으로 쌓을 수 있으나, 수시간후 결국 확산에 의해 섞인다. 그리고 섞이지 않는 물질은 각 물질의 고유 성질에 의해 층으로 쌓을 수 있다.