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1. 주방, 야외, 욕실, 거실 중 산화ㆍ환원 반응이 일어나는 상황 1가지를 선택하고 게시물을 수정하여 내용을 입력한다.

2. 선택한 상황에서 나타날 수 있는 산화ㆍ환원 반응을 최소 2가지 조사한다.

3. '산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (번호)' 게시물을 편집하여하여 조사한 내용을 나타내는 사진 하나를 첨부하고 그를 산화ㆍ환원 반응을 분석하여 설명하는 글을 작성한다.

4. 2가지의 예시를 수행한 후 추가로 진행하고 싶으면 게시물을 추가하여 진행할 수 있다.

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상황 선택(주방, 야외, 욕실, 거실 중 택 1)

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거실

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이채연, 임경남, 김고휘, 장소하

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민태후, 서영빈, 안준서, 김하준

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김민서, 이지아, 권하음, 신유경

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박서현, 정예진, 김예은, 김지오

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이승현, 홍언서, 김민석, 정이진

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방지환, 변성민, 김재형, 최재현, 김의진

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상황 선택(주방, 야외, 욕실, 거실 중 택 1)

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욕실

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주방

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상황 선택(주방, 야외, 욕실, 거실 중 택 1)

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야외

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상황 선택(주방, 야외, 욕실, 거실 중 택 1)

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상황 선택(주방, 야외, 욕실, 거실 중 택 1)

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야외

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상황 선택(주방, 야외, 욕실, 거실 중 택 1)

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주방

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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거실에 걸려있는 시계의 리튬 이온 전지는 산화와 환원 반응을 통해 화학 에너지와 전기 에너지를 상호 변환하는 장치이다.

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상황 선택(주방, 야외, 욕실, 거실 중 택 1)

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상황 선택(주방, 야외, 욕실, 거실 중 택 1)

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야외

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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고기의 마이야르 반응

->음식이 갈색으로 변하면서 특유의 풍미를 내게 되는 음식이다(ex:돼지고기/스테이크)

산화/환원 반응

1. 당은 전자를 잃고 산화됨

2. 아미노산은 전자를 받아 환원됨

3. 산화/환원이 반복되면서 중간산물(아마도리 화합물)이 형성되고 최종 단계로 멜라노이딘이라는 갈색 고분자 색소가 만들어짐

결론: 당은 산화되고 아미노산은 환원되면서 둘이 서로 전자를 주고받아 갈색 물질을 만든다.

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (2)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (2)

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거실의 화로는 연료가 공기 중의 산소와 반응하는 과정으로 연료는 산화되고 산소는 환원된다.

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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불꽃놀이에서 산화, 환원 반응이 나타납니다. 불꽃의 핵심인 화약은 ‘초석‘이라고 불리는 질산칼륨을 다른 원소와 결합해서 만들고, 흑색화약이 ’연소’되면서 불꽃이 만들어집니다. 연소로 인해 촉석 안에 있는 황이 낮은 온도에서 불꽃이 탈 수 있게 촉매제 역활을 하고, 황과 숯이 연소하면서 질산칼륨과 반응하여 산소가 발생합니다. 그 산소가 불꽃을 타오르게 하며 불꽃반응을 통해 원소 특유의 색을 내며 여러가지 색으로 아름다운 광경을 만들어냅니다.

화학 반응식:

10 KNO₃ + 3 S + 8 C → 2 K₂CO₃ + 3 K₂SO₄ + 6 CO₂ + 5 N₂

KNO3는 환원되고, S,C는산화된다

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (2)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (2)

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[반딧불이가 빛을 내는 원리]

:화학 반응인 산화환원 반응

-중요 재료: 루시페린(빛 재료), 루시페라아제(효소), 산소, ATP(에너지)

-과정: 루시페린이 산소와 반응하며 산화 → 에너지 방출 → 빛(노란~초록색) 생성

-특징: 발광 효율이 높아서 대부분의 에너지가 빛으로 나오고, 열은 거의 발생하지 않음 → “냉광”

-생태적 의미: 짝짓기 신호, 같은 종끼리 구별, 포식자에게 “먹지 마라” 경고

=> 루시페린이 산화되고 산소가 환원되면서 에너지가 빛으로 방출됨. ATP는 반응 활성화 에너지를 제공하는 역할임

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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욕실 속 샤워기 필터에서도 산화환원 반응을 관찰할 수 있다.

샤워기 필터에 있는 아스코르브산은 샤워기에 남아있는 잔류염소를 제거하면서 반응이 일어난다.

아스코르브산은 잔류 염소를 환원시키는 환원제로서 작용한다.

C6H8O6+ HOCl -> C6H6O6 + Cl- + H2O + H+

아스코르브산이 산화되면서 전자 두 개를 잃게 된다.

HOCl에서는 Cl이 Cl-로 되며 전자를 얻어 환원된다.

아스코르빈산이 전자를 내주고, HOCl이 그 전자를 받아 Cl⁻로 바뀌는 산화·환원 반응이에요.

이를 통해 전자의 이동의 관점에서 산화환원 반응임을 알 수 있다.

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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(LNG(CH₄), 액화천연가스 기준으로 작성되었습니다 근데 사실 LPG, 액화석유가스여게도 생성물 자체는 똑같긴 합니다)
가스버너는 연소 과정을 통해 산화 환원 반응이 일어나는 예시이다.
가스버너는 메테인과 소량의 공기를 혼합한 가스를 방출하며 스파크를 만들어내고, 이 스파크가 가스에 붙어 점화된다(CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O).이때 처음에 공기를 같이 넣는 이유는 공기 중 산소로도 충분히 산화될 수 있지만, 처음부터 공기를 혼합함으로써 산화를 촉진하는 산화제의 역할을 한다.

메테인이 연소하면서 산소와 결합하여 산화되고, 이때 산소는 수소를 얻어 환원시키는 현상이 동시에 일어난다. 특이하게도, 메테인의 산화는 산소의 이동으로, 산소의 환원은 전자의 이동으로 설명할 수 있다.

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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불꽃놀이란?

화약과 분말을 혼합한 것을 공중에 쏘아올려 폭발 또는 연소시켜 빛과 소리를 즐기는 것!

불꽃놀이의 원리?

흑색화약이란 연화(불꽃놀이용 폭죽)를 구성하는 가장 기본적인 물질로 작은 불씨로도 빠르게 폭발하는 불꽃놀이의 필수 재료!!

- 반응식

2KNO3 + S + 3C + K2S + N2 + 3CO2

(산화제-환원) (환원제-산화)

--> 불꽃놀이에서도 산화 환원이 일어난다!!

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (1)

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달팽이의 껍데기는 주성분이 탄산 칼슘이다. 원래는 휜색또는 밝은색이고 철, 망간, 구리같은 금속 이온이 섞여있다

비, 이슬, 바닷물과 좁촉하면서 수분에 녹아있는 산소, 이산화탄소, 황산 이온등이 껍데기 표면에 스며들면서 산화된 금속이온들이 껍질 표면에 산화물•수산화물을 침전시켜 색을 변화시킨다. 철 성분이 많으면 검은색, 갈색, 망간 성분이 많으면 검은색으로 되고 둘 다 많은 경우는 검붉게 착색된다.

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (2)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (2)

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욕실의 락스는 강한 산화제로 살균, 표백, 탈취, 곰팡이 재거의 용도로 사용한다. 주요 화학 반응식으로는 유기물과 락스의 차아염소산 나트륨과 결합해서 과산화수소, 산소, 염화나트륨, 물이 생성되고 생성되는 양은 유기물의 종류에 따라서 다르다. 추가로 양이 다를 뿐만 아니라 생성물의 종류가 바뀌는 경우도 존재한다. 산화되는 물질은 유기물이고 환원되는 물질은 차아염소산이다

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ChatGPT Image 2025년 9월 12일 오전 11_09_10

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (2)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (2)

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Q1. 양은 냄비가 왜 부식될까?

Q2. 어떻게 제거할 수 있을까?

Q3. 부식을 근본적으로 방지할 수는 없을까?

Q1. 양은 냄비가 왜 부식될까?

A1. 우리가 흔히 라면 끓일 때 사용하는 양은 냄비은 알류미늄으로 이루어져 있다. 낮은 비열 덕분에 빠르고 뜨겁게 끓여야 하는 음식에 유리하지만, 쉽게, 부식되고, 코팅이 벗겨지기도 하는 등의 문제가 있어서 최근에는 잘 사용하지 않는 추세이기도 하다. 그렇다면, 왜 이러한 부식이 생기는 걸까?

알루미늄은 기본적으로 철보다 부식에 잘 견딘다. 또한, 대부분의 냄비에는 산화피막 처리가 되어있다. 하지만 염분이나 산도가 높은 음식을 먹는다면 이러한 산화피막이 벗겨질 수 있다. 그렇다면 알루미늄이 녹아나올 수 있고, 그래서 코팅 벗겨진 냄비를 쓰지 말라고 하는 것이다. 그 화학식은 4Al + 3O2 → 2Al2O3이다.

Q2. 그렇다면 어떻게 제거할 수 있을까?

A2. 안타깝지만 자연적 상태에서 대부분의 산화환원 반응은 비가역반응이다. 한 번 반응이 일어나면 이전 상태로 돌아갈 수 없다는 것이다. 정 복구하려면 외부에서 강한 환원제나 전기분해 등의 처리를 해야 한다고 한다. 가정 수준에서는 표면을 기계적으로 연마하거나, 화학적으로 제거해서 '복구된 것처럼' 보이게 할 수는 있다.

Q3. 부식을 근본적으로 방지할 수는 없을까?

A3. 그래서 만들어진 혁신적인 소재가 바로 스테인리스다. 이름부터 Stain(얼룩)-less(없는)이라는 뜻으로, 부식이나 녹의 흔적이 잘 생기지 않는다. 사실 스테인리스는 아예 부식이 되지 않는 것은 아니고, 오히려 부식이 빠르고 단단하게 되는 쪽에 가깝다. 크롬 합금으로 이루어진 스테인리스에서 크롬이 철보다 빠르게 산소와 반응해 스테인리스 겉면에 피막, 일종의 코팅을 형성한다. 이 피막이 반짝반짝하기에 우리가 아는 그 스테인리스의 모습이 되는 것이다. 오히려 갓 생산된 스테인리스는 이 피막이 없어 우리에겐 어색한 거칠거칠한 모습을 띠기도 한다.

이러한 스테인리스는 냄비 뿐만 아니라, 시계, 로봇 분야의 설계 등에서도 다양하게 사용된다.

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (2)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (2)

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큰 발전소와 제련소에서 황이 포함된 화석 연료를 태울 때 매년 수백만 톤의 이산화황이 배출된다. 이산화황은 대기 중에서 공기에 의해 산화되면 삼산화황을 생성하게 되는데, 삼산화황은 물과 만나 산화되어 황산을 만든다. (SO₃ + H₂O → H₂SO₄) 황산은 강한 산성을 띄고 있는 물질이기 때문에 물과 결합하여 산성비 문제를 일으킨다.

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (2)

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산화ㆍ환원 반응으로 인한 변화를 나타내는 그림과 설명 (2)

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반딧불이가 빛을 내기 위해서는 루시페린과 루시페레이스, 산소, 에너지가 필요하다.

루시페린이 산소와 만나면 산화반응이 일어난다. 이 과정에서 루시페린이 옥시루시페린으로 바뀌는데 이때 남는 에너지가 빛으로 나온다.

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사과의 갈변 과정에서 산화,환원 반응이 일어납니다. 사과의 갈변 과정이란 사과를 자르거나 껍질을 벗길 때 세포벽이 손상되면 폴리페놀 화합물(카테킨,클로로겐산,에피카테킨,플로리진 등등)에 의해 폴리페놀 산화 효소(PPO)가 활성화되어 산화되는 과정에서 갈색 색소인 멜라닌을 형성하고, 산소가 환원됩니다. 이후 산소 분자가 전자를 받아 환원되어 물이 됩니다. (O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O)

결과적으로 폴리페놀 화합물에서 전자를 빼앗아 산소를 환원시키는 과정이 갈변의 핵심반응이라고 볼 수 있습니다.

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설명(2)-주방 도구의 녹슮

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설명(2)-주방 도구의 녹슮

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철이 산소와 물과 결합하여 수산화 철이 만들어지는데, 수산화 철은 불안정하기 때문에 수분을 잃고 녹이 된다. 이 과정에서 철을 산화되고, 산소는 환원된다.

4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃

2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃·xH₂O + 3H₂O

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김치가 발효할 때는 젖산균이 배추와 양념 속의 포도당을 에너지원을 쓴다.
포도당에서 에너지를 얻기 위해 포도당이 분해가 된다. 이 과정에서 포도당이 전자를 잃는데 이 단계에서 산화 반응이 나타난다. 동시에 NAD+라는 보조 효소가 전자를 받는 단계에서 환원이 된다. 후에 환원된 보조 효소가 또 전자를 잃으면 피루브산이 젖산으로 바뀌는 단계에서 전자를 받아 환원이 된다.