기체 비율이 모든 것을 말해준다! H관으로 보는 물의 전기분해의 묘미

사이언스 트레이너 구와코 켄입니다. 매일이 실험입니다.

물의 전기분해, 이번에는 H관을 이용한 실험입니다. 박력 넘치는 시범 실험의 매력과 화학식이 어떻게 실제 현상으로 이어지는지 함께 살펴보겠습니다.

‘펑!’ 하는 작은 폭발음. 과학 실험에서 이처럼 가슴이 뛰는 순간도 흔치 않습니다. 이번에는 T 선생님과 함께 화학의 가장 기본이면서도, 몇 번을 봐도 감탄하게 되는 물의 전기분해를 H관으로 직접 실험해 보았습니다.

굳이 H관을 선택한 이유

이 H관은 아래쪽의 물 저장 부분을 이용하는 형태의 실험 기구입니다. 유리로 만들어져 가격도 비싸고, 잘못 다루면 쉽게 깨질 수 있기 때문에 평소 수업에서는 소형 전기분해 장치를 사용하는 경우가 많습니다.

【動画で解説】水の電気分解実験、準備から片付けまで徹底網羅！

하지만 H관에는 소형 장치에는 없는 매력이 있습니다. 발생한 기체를 콕을 통해 직접 꺼낼 수 있다는 점, 그리고 무엇보다 장치 자체가 크기 때문에 눈으로 보는 박력이 전혀 다릅니다. 교실 앞에서 시범 실험을 보여 줄 때는 정말 최고의 실험 기구라고 느꼈습니다.

1:2라는 아름다운 비율의 비밀

전류를 흘리면 양극에서는 산소가, 음극에서는 수소가 발생하기 시작합니다. 기체가 생길 때마다 물 저장 부분의 수면이 조금씩 밀려 올라가는 모습을 보고 있으면 시간 가는 줄 모릅니다. 잠시 전기분해를 계속하면 H관 속에 모인 기체의 부피비는 정확하게 1:2가 됩니다.

이것은 결코 우연이 아닙니다. 물의 화학식이 H₂O, 즉 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로 이루어져 있다는 사실이 눈앞에서 그대로 드러나는 것입니다. 눈에 보이지 않는 원자의 세계가 기체의 양이라는 ‘눈에 보이는 증거’로 나타나는 순간. 바로 이것이 물의 전기분해 실험이 가진 가장 큰 매력이라고 생각합니다.

불을 가까이 가져갔을 때의 반응

이제 모아 둔 기체에 각각 불을 가까이 가져가 보았습니다. 그 모습은 아래 영상에서 확인할 수 있습니다.

수소는 ‘펑!’ 하는 소리를 내며 타는 성질이 있고, 산소는 다른 물질이 더 잘 타도록 도와주는 성질(조연성)을 가지고 있습니다.

산소의 모습

수소의 모습

교과서에서 이미 알고 있는 내용이라도 직접 자신의 눈으로 확인하면 언제나 새로운 놀라움과 감동을 느끼게 됩니다. 이번 실험에서도 바로 그런 순간을 경험할 수 있었습니다.

큰 H관으로 전기분해를 하면 소형 장치에서는 느낄 수 없는 압도적인 박력이 있습니다. 우리 주변에서 너무나 익숙한 물이 전기의 힘으로 눈에 보이는 기체로 변하고, 그 기체의 양이 분자의 구조를 그대로 보여 줍니다. 화학이 얼마나 아름답고 신비로운 학문인지 다시 한번 실감하게 해 준 실험이었습니다.

문의 및 의뢰

과학의 신기함과 재미를 더욱 가까이에서! 집에서도 할 수 있는 재미있는 과학 실험과 다양한 노하우를 알기 쉽게 소개하고 있습니다. 꼭 한 번 둘러보세요!

・과학의 네타장이 책으로 출간되었습니다. 자세한 내용은 여기
・운영자 구와코 켄 소개는 여기
・각종 의뢰(집필·강연·실험교실·TV 감수·출연 등)는 여기
・최신 글은 X에서 확인하세요!

과학의 네타 채널에서 다양한 실험 영상을 만나보세요!

NEW　7/21（火）発売！　分解問題集

• ７月２１日（火）発売　『高校入試 分解問題集 理科』（学研）…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。

７月のイチオシ実験！

夏でプシュッと爽やか実験！

小型で持ち帰れるよ！ペットボトルロケットを作ろう！

テレビ番組監修・イベント等のお知らせ

• ７月１８日（土）「TIF　presents　ONE　SONG　FES. 」（フジテレビ）
• 7月18日（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」
• ７月３０日（水）　監修したテレビ番組放送予定
• 12月26日（土）　ナリカサイエンスアカデミー（教員向け実験講習会）開催

書籍のお知らせ

• 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

各種SNS（更新情報をお届け！）

【日本語】X(Twitter)／instagram／Facebook　【英語】BlueSky／Threads

Explore

• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
• 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
• Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
• 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
• 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
• About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
• お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。