발열 반응과 흡열 반응

무엇의 뿌리인가

중학교 1~3학년군 성취기준 [9과16-06](교과서 편제상 중3)에 해당한다. 앞 계단에서 화학 반응을 화학 반응식으로 나타냈다면, 이 계단은 그 변화에 에너지 출입이 함께 따른다는 것을 더한다. 손난로·연소처럼 열을 내놓는 반응과 주변의 열을 흡수하는 반응을 구분하고, 그 에너지가 생활에서 어떻게 쓰이는지 사례로 찾아보는 것이 이 단계의 내용이다. 열이 드나드는 더 자세한 원리와 정량적 설명은 고등학교에서 다루므로, 여기서는 방향을 판정하는 기준을 세우는 것까지가 몫이다(교육부 고시 제2022-33호 과학과 교육과정 기반).

뿌리 자가 점검

두 고체의 반응으로 플라스크 밑의 물이 어는 까닭을, 차가운 것이 나와서가 아니라 반응이 주변의 열을 흡수해서라고 설명할 수 있는가. 손난로가 뜨거워지는 까닭을 철가루와 산소의 반응이 내놓는 열로 말할 수 있는가.

여기서 흔히 생기는 구멍

차가워지는 반응을 냉기를 내뿜는 것으로 보는 구멍이 대표적이다. 실제로는 반응이 주변으로부터 열을 흡수하는 것인데, 방향이 뒤집힌 채로는 발열과 흡열 사례를 모두 거꾸로 읽게 된다. 여기에 판정할 때 재는 온도가 반응하는 물질의 것인지 주변의 것인지를 섞는 혼동이 겹친다. 또 일부 일회용 냉찜질 팩처럼 고체 물질이 물에 녹으며 차가워지는 경우나 얼음이 녹는 상태 변화를 화학 반응의 예로 드는 경우가 많은데, 열이 드나든다는 점은 같아도 변화의 종류가 다르다. 새로운 물질이 생겼는지를 먼저 가르는 것이 이 계단의 핵심이다.

이 개념의 뿌리

이 개념의 유형 정리