시뮬레이션만든 도구 three.js
갈색 기체 주사기
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유리 수조 속 주사기에 든 2NO₂ ⇌ N₂O₄ 기체를 밀고 당기고, 얼음물과 뜨거운 물에 담그고, NO₂나 N₂O₄를 넣으며 갈색이 어떻게 변하는지 본다. 입자 보기에서 색이 멈춘 뒤에도 정반응과 역반응이 계속 일어나는 동적 평형을 세어 보고, 농도 자료로 평형 상수를 찾고, 반응 지수 Q와 K를 비교해 평형 이동의 방향을 예측한다.
핵심 개념가역 반응 · 화학 평형 · 동적 평형 · 평형 상수 · 반응 지수 · 평형 이동 · 르샤틀리에 원리 · 이산화 질소
수업에서 쓰기
- 탐구 질문
- 색이 더 변하지 않는 주사기 속에서 반응은 멈춘 걸까, 무엇을 바꾸면 색이 다시 변할까?
- 수업 흐름
- NO₂만 채운 주사기의 갈색이 옅어지다 멈추는 것을 보고, 입자 보기에서 정반응과 역반응을 10초 동안 세어 동적 평형을 확인한다.
- 처음 농도를 바꿔 세 번 채운 평형 농도 자료에서 늘 같은 값이 나오는 비를 찾아 평형 상수 K = [N₂O₄]/[NO₂]²를 정의한다.
- 평형인 주사기에 NO₂와 N₂O₄를 넣어 반응 지수 Q가 K보다 작거나 클 때 진행 방향을 예측하고 확인한다.
- 피스톤을 눌러 압력을 높이고, 얼음물과 뜨거운 물에 담가 평형 이동을 보고 온도만 K를 바꾼다는 것을 정리한다.
- 성취기준
- [12화학03-01] [12화학03-02] [12화학03-03] [12화학03-04]