물속에서 산소를 만들때 과산화수소수와 이산화 망가니즈의 화학적 반응이 뭔가요?

Question

산소발생 실험에서 궁금한게 있어서요. 검은색 가루인 이산화망가니즈가 과산화수소수와 만나서 어떻게 산소를 이루는지 궁금해요. 어떤 화학적 반응에 의해 물속에서 산소를 만들 수 있는지 알려주세요.

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 물속에서 산소를 생성하는 과정 중에 과산화수소(Hydrogen Peroxide, H2O2)와 이산화 망간(Manganese Dioxide, MnO2)의 화학적 반응은 다음과 같이 일어납니다:

2H2O2 + 2MnO2 → 2H2O + O2 + 2MnO(OH)

위 반응식에서 과산화수소와 이산화 망간은 반응하여 물과 산소 그리고 수산화 망간을 생성합니다. 이 반응은 주로 물 속에서 과산화수소를 분해하여 산소를 방출하는데 사용되는 방법 중 하나입니다. 이산화 망간은 촉매 역할을 수행하여 반응 속도를 증가시키고, 과산화수소가 안정적으로 분해되어 산소를 방출할 수 있게 돕습니다. 이러한 반응은 수중 생태계에서 일부 생물들이 호흡에 필요한 산소를 효율적으로 공급받을 수 있도록 도와줍니다.

Answer 2

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

과산화수소수는 산소 원자 두 개와 수소 원자 두 개로 구성된 화합물입니다. 이산화 망가니즈는 망가니즈 원자 두 개와 산소 원자 두 개로 구성된 화합물입니다. 이 두 화합물이 반응하여 산소 분자를 생성하고, 물과 산화된 망가니즈를 형성합니다.

Answer 3

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

과산화수소가 촉매인 이산화망간에 의해 분해될 때에 발열반응이 되는 경우이기 때문입니다.

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*** 화학변화에서 분해되는 화학변화에서 열을 내는 '발열반응'이 있고, 열을 얻는 '흡열반응'이 있습니다.

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결론 : 과산화수소에 이산화망간을 넣어서 분해반응 실험을 했는데 열과 김 발생하는 것은, 과산화수소가 물과 산소로 분해될 때에 "발열반응"이라서 발생한 열이 있고, 가열되어 김(수증기)까지 생기는 것입니다.

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