redox balance. Mg + CO2 → MgO + C (dry ice)

redox balance. Mg + CO2 → MgO + C (dry ice)

산화-환원 반응 완성하기. CO2 + Mg → MgO + C

 

 

드라이아이스로 만든 통에 마그네슘 가루를 넣고 불을 붙였더니

밝은 불꽃을 내며 반응하였고,

반응 후 드라이아이스 통 속에는 탄소 가루가 생성되었다.

( 드라이아이스는 고체상태의 이산화탄소 )

 

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▶ 참고: 산화-환원 반응 균형 맞추기 (산성 용액)

[ https://ywpop.tistory.com/4264 ]

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1. 반쪽 반응식 나누기

산화: Mg → MgO (Mg의 산화수는 0에서 +2로 증가, Mg는 산화됨.)

환원: CO2 → C (C의 산화수는 +4에서 0으로 감소, CO2는 환원됨.)

> CO2 is an oxidizing agent (산화제).

> Mg is a reducing agent (환원제).

 

 

 

2. 질량 균형 맞추기

산화: Mg + H2O → MgO + 2H^+

환원: CO2 + 4H^+ → C + 2H2O

 

 

 

3. 전하 균형 맞추기

산화: Mg + H2O → MgO + 2H^+ + 2e^-

환원: CO2 + 4H^+ + 4e^- → C + 2H2O

 

 

 

4. 주고받은(이동한) 전자 수 같도록

산화: 2Mg + 2H2O → 2MgO + 4H^+ + 4e^-

환원: CO2 + 4H^+ + 4e^- → C + 2H2O

 

> Mg는 전자를 잃고(주고), CO2는 전자를 얻는다(받는다).

> 2개 Mg가 내놓은 4개 전자를 1개 CO2가 받았다.

 

 

 

5. 반쪽 반응식 더하기. 끝.

2Mg + CO2 → 2MgO + C

 

 

 

 

▶ 산화된 물질: Mg

> Mg는 산소와 결합, 산화됨.

 

▶ 환원된 물질: CO2

> CO2는 산소를 잃음, 환원됨.

> 드라이아이스(CO2)는 환원된다.

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/6125 ] 산화수 계산

 

 

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[ 그림 출처 Wikimedia ] Dry ice.

 

 

 

1) 공기 중에서 마그네슘 리본에 불을 붙이면,

일부 연소된 부분은 MgO가 됩니다.

2Mg + O2 → 2MgO

 

즉, 전체 마그네슘 리본 중 연소된 부분만 MgO이고,

나머지는 여전히 Mg입니다.

 

 

2) 불이 붙은 마그네슘 리본을 드라이아이스 통 속에 넣고

드라이아이스로 만든 뚜껑으로 덮으면,

통 속에는 산소가 없기 때문에

마그네슘 리본에 붙은 불은 곧바로 꺼질 것으로 예상됩니다.

 

 

3) 그러나 마그네슘이 이산화탄소(dry ice)의 산소를 빼앗아

연소 반응에 사용하기 때문에,

Mg가 전부 MgO로 변할 때까지

마그네슘 리본의 연소는 계속됩니다.

2Mg + CO2 → 2MgO + C

 

즉, 이 실험은 마그네슘이 이산화탄소의 산소를 빼앗아

연소 반응에 사용한다는 것을 알아보기 위한 실험입니다.

 

 

▶ 흰색 가루: MgO

▶ 검은색 가루: C

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2023/09/co2-mg.html ] 드라이아이스 CO2 존재 하 마그네슘 Mg의 연소 반응

 

 

 

 

[참고] 연소의 정의

> 어떤 물질이 공기 중의 산소와 화합하는 것

[ https://ywpop.tistory.com/5544 ]

 

> 2Mg + CO2 → 2MgO + C

---> 이 반응을 연소 반응이라 할 수 있을까?

 

 

 

[참고] Mg + CO2 반응은 연소반응이다.

[ https://ywpop.tistory.com/22276 ]

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/15358 ] 미정계수법 Mg + CO2

 

 

 

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