아빠와 함께 하는 과학 실험실 ⑤

양배추로 용액을 구분해요

우리 주변에는 어떤 용액들이 있을까요? 우리가 목이 마를 때 마시는 오렌지 주스, 엄마가 설거지나 세탁을 하는데 사용하는 세제, 그리고 음식을 조리할 때 사용하는 감미료 등 너무 다양해서 손으로 셀 수 없을 정도로 많은 용액들이 있어요. 이렇게 다양한 용액들을 분류한다면 어떻게 분류할 수 있을까요? 색이나 맛, 또는 어떤 용도로 사용하느냐로 나눌 수 있겠지만, 액체의 산성도로 구분한다면 다음과 같이 3가지로 구분할 수 있어요. 바로 산성용액과 염기성용액, 그리고 중성용액이죠. 그렇다면 이 용액들은 어떤 식으로 구분할 수 있을까요?

용액은 용액 속에 들어있는 수소 이온의 수에 따라 산성과 염기성 그리고 중성으로 구분할 수 있어요. 수소 원자가 물에 녹을 때 전자는 내보내고 수소 이온만 남게 되는데 이때 용액 속에 수소 이온이 많으면 산성, 적으면 염기성이라고 한답니다.

그리고 이런 용액은 수소 이온의 수에 따라 ‘산도’라는 ‘pH(페하)’ 단위를 사용해서 단계별로 나눕니다. pH는 모두 0에서부터 14까지 총 15단계가 있는데, pH8을 기준으로 8 밑은 산성, 8 위로는 염기성이라고 구분 합니다. 산성은 숫자가 낮을수록 수소 이온이 많은 강산성 용액이고, 염기성은 숫자가 높을수록 수소 이온이 적은 강염기성 용액입니다. 보통 산성용액은 시큼한 맛을 염기성 용액은 쓴맛이 나는데 식초나 오렌지 주스 같은 용액은 산성, 세제나 비눗물은 염기성 용액 입니다.

이런 용액의 구분은 리트머스나 BTB 용액, 페놀프탈레인 용액과 같이 수소 이온 수를 측정할 수 있는 ‘지시약’을 통해서 구분을 할 수 있어요. 그렇지만 꼭 이런 지시약으로만 구분을 할 수 있는 것은 아니에요. 집에 있는 붉은 양배추만을 가지고도 충분히 구별할 수 있습니다.

붉은 양배추에는 ‘안토시아닌’이라는 색소가 있는데, 이 색소는 수소이온을 만나면 구조가 변하면서 색도 변하는 성질을 가지고 있어요. 그래서 산성용액을 만나면 붉은색 계열로, 염기성 용액을 만나면 청녹색에서 노란색으로 변하게 된답니다.

그러면 우리 직접 실험을 통해 실제로도 그런지 알아 볼까요?

[준비물]  붉은 양배추, 비커, 알코올램프, 시험관

         (집에서는 비커 대신 냄비, 알코올 램프 대신 가스랜지, 시험관 대신 종이컵을 사용하세요)