송촌동 과학과외

송촌동 생활권에서 익히는 화학 반응식 읽기

대전매봉중학교와 대전송촌중학교, 대전송촌고등학교가 포함된 교육생활권에서도 이 문제는 단순 암기보다 화살표의 의미를 정확히 확인하는 연습이 중요합니다. 이번 송촌동과외·송촌동과학과외에서는 화학 반응물과 생성물을 구별하는 한 가지 기준만 집중했습니다.

화살표보다 먼저 바뀐 조건을 표시하다

문제에는 다음 두 반응식이 나란히 제시되었습니다.

• 수소와 산소가 반응하여 물이 만들어지는 경우: 2H₂ + O₂ → 2H₂O
• 물에 전기 에너지를 공급하여 수소와 산소가 생기는 경우: 2H₂O → 2H₂ + O₂

학생은 두 번째 식을 보자마자 화살표 오른쪽의 물질을 반응물이라고 적었습니다. 오른쪽에 있는 물질이 반응에 사용되는 것이라고 판단한 것입니다. 그러나 이것은 학생의 오류였습니다. 화학 반응식에서는 위치가 고정된 물질 이름을 외우는 것이 아니라, 해당 식의 화살표를 기준으로 왼쪽과 오른쪽을 구별해야 합니다.

화살표 왼쪽은 그 반응식에서 반응물, 화살표 오른쪽은 그 반응식에서 생성물이다.

학생은 다시 두 식을 종이에 옮겨 쓰고, 각 화살표의 왼쪽과 오른쪽에 색을 달리해 표시했습니다. 첫 번째 식에서는 H₂와 O₂에 ‘반응물’, H₂O에 ‘생성물’을 적었습니다. 두 번째 식에서는 H₂O에 ‘반응물’, H₂와 O₂에 ‘생성물’을 적었습니다. 이때 원래 식과 달라진 조건은 ‘전기 에너지 공급’이라는 점만 따로 동그라미로 묶었습니다. 물질의 위치를 판단하는 기준은 두 식 모두 화살표 방향이며, 전기 에너지 공급으로 반응식 자체의 방향과 물질 배열이 달라졌다는 점을 구분했습니다.

같은 물질도 식 안의 위치가 달라질 수 있다

이어서 반응식의 일부를 가리고 위치를 읽는 연습을 했습니다.

• 2H₂ + O₂ → 2H₂O에서 H₂O는 화살표 오른쪽에 있으므로 생성물이다.
• 2H₂O → 2H₂ + O₂에서 H₂O는 화살표 왼쪽에 있으므로 반응물이다.

학생은 물이라는 물질의 이름만 보고 판단하지 않고, 각 식에서 물이 어느 쪽에 적혀 있는지 손가락으로 짚었습니다. 또한 ‘전기 에너지가 있으면 무조건 오른쪽이 반응물’처럼 조건을 새로운 규칙으로 만들지 않았습니다. 조건은 어떤 반응식이 제시되었는지 확인하는 자료이고, 반응물과 생성물의 직접적인 구별은 그 반응식의 화살표 전후 위치로 했습니다.

표현을 바꾼 경계 문제

다음에는 숫자만 바꾼 문제가 아니라, 반응식의 배열과 질문 방식을 바꾼 자료를 제시했습니다.

• 전기 에너지를 사용하지 않고 수소와 산소가 물로 변하는 식에서, 물이 놓인 쪽을 찾으세요.
• 물을 전기 분해한 식에서, 산소와 함께 새로 나타나는 물질들이 어느 쪽에 있는지 설명하세요.
• ‘만들어진 물질’을 먼저 찾지 말고, 식의 화살표 왼쪽과 오른쪽에 각각 어떤 물질이 적혔는지 말하세요.

학생은 첫 자료에서 2H₂O를 오른쪽에 표시하고 생성물이라고 답했습니다. 두 번째 자료에서는 2H₂와 O₂가 오른쪽에 함께 있으므로 두 물질이 생성물이라고 설명했습니다. 세 번째 자료에서는 “왼쪽은 반응물, 오른쪽은 생성물”이라고 말한 뒤 실제 물질명을 다시 대조했습니다. 질문의 방향이 바뀌어도 같은 기준을 유지한 것입니다.

새 식 앞에서 스스로 확인한 마지막 판단

마지막에는 도움 없이 다음 자료를 제시했습니다.

2H₂O → 2H₂ + O₂
조건: 전기 에너지 공급

학생은 먼저 조건을 읽고, 그다음 화살표를 왼쪽에서 오른쪽으로 따라갔습니다. “전기 에너지를 공급한 이 식에서는 물이 왼쪽에 있으므로 반응물이고, 수소와 산소는 오른쪽에 있으므로 생성물이다”라고 설명했습니다. 이어 처음의 식인 2H₂ + O₂ → 2H₂O와 대조하여, 두 식에서 물의 위치가 서로 반대라는 점을 확인했습니다.

검산할 때도 물질 이름만 다시 외우지 않고 화살표 양쪽을 가리켰습니다. 조건이 달라져 반응식의 방향이 달라질 수 있지만, 각 식 안에서 반응물과 생성물을 가르는 기준은 화살표 전후라는 사실을 스스로 재현했습니다.