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과학

염화코발트 색상변화 반응식

by JCSPIRIT 2023. 11. 30.
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염화코발트 종이로 물을 검출

염화코발트 수용액을 종이에 묻히고 잘 건조한 다음에 이 푸른색 종이를 물에 넣거나 푸른색 종이에 물이 닿으면 붉은색으로 변화하는 것을 관찰할 수 있습니다. 이를 이용하면 탄화수소의 연소 반응이나 광합성에서 생성물이 물인 것을 확인할 수 있지요. 이는 염화코발트가 물과 결합하여 수화물(hydrate)을 생성하기 때문인데요, 수화물이란 분자 내에 물 분자를 포함한 물질을 일컫는 말입니다. 반대로 물분자가 제거된 화합물은 무수물(anhydrous)라고 합니다. 염화코발트가 물을 만나면 색상이 변화하는 이 현상이 어떻게 발생하게 되는 것인지 반응식을 알아보겠습니다.

염화코발트 무수물과 육수화물, 색상이 다르다. 이미지 출처: socratic.org

 

염화코발트 육수화물의 생성과 분해

염화코발트가 육수화물을 생성하고, 염화코발트 육수화물이 염화코발트로 분해되는 반응식은 아래와 같습니다.

 

CoCl2 + 6H2O ⇄ CoCl2·6H2O

 

화살표 방향을 보면 알 수 있듯이 반응 조건에 따라서 정반응과 역반응이 모두 일어날 수 있는 가역반응입니다. 푸른색의 염화코발트(CoCl2)에 물을 떨어뜨리게 되면 붉은색의 염화코발트 육수화물(CoCl2·6H2O)가 되는 정반응과 붉은색의 염화코발트 육수화물을 가열하여 물을 제거하면 (dehydration) 푸른색의 염화코발트가 되는 역반응이 염화코발트 종이를 이용하여 물을 검출하는 원리입니다.

 

 

염화코발트 종이 (cobalt chloride paper), 물을 만나면 붉은색으로 변화된다.
염화코발트 종이 (cobalt chloride paper), 물을 만나면 붉은색으로 변화된다. 이미지 출처: bartovation.com


참고로, 물의 증발과 응축, 탄산칼슘이 탄산수소칼슘을 형성한 다음 석회동굴과 종유석 및 석순이 생성되는 반응, 황산구리 오수화물이 생성되고 분해되는 반응 등은 염화코발트 육수화물이 생성되고 분해되는 반응과 함께 대표적인 가역반응입니다.

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