<일반 화학> 4장- 화학반응의 종류와 용액의 화학량

 

용액, 수용액의 특징

 

용액

-용액(solution) : 용매에 하나 이상의 용질이 균일하게 혼합되어 있는 상태 (용질+용매)

-용질(solute) : 녹여진 물질

-용매(solvent) : 혼합물에서 가장 많은 성분. 녹이는 물질

ex. 공기(용액)=N2(78%로 가장 많으니 용매)+ O2, Ar, CO2(용질)

 

 

용액의 조성

-몰농도(molarity, M): 1L의 용액에 존재하는 용질의 몰수 (mol/L, M)

-표준용액: 농도를 아는 용액.                                                      부피플라스크를 이용

-묽힘(dilution): 용질의 몰수(MV)는 유지됨을 이용 MV=M'V'      측정피펫을 이용

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

용매로서의 물

O-H 사이 극성 공유결합 > 극성분자

O가 전기음성도가 더 크다 - 약간의 음전하, H는 약간의 양전하

 

 

 

 

수화 

부분적 전하가 이온성 고체나 비이온성 극성 물질에 끌림 > 녹임

비수용성(비극성인 지방 분자 등)은 상호작용이 없으니 녹이지 못함

 

*이온성 고체	*비이온성 극성 물질
고체 상태 이온 간 상호작용이, 물-이온 간 상호작용으로 바뀜 > 독립적 이온으로 분해	극성결합의 부분전하가, 물의 부분적 전하와 상호작용
	에탄올 C2H5OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

수용액 - 센 전해질, 약한 전해질

아레니우스의 이온설 - 용액의 전도도는 이온 때문이다

센 전해질	약전해질	비전해질
물에 녹았을 때 완전히 이온으로 분리 (즉, 거의 다 해리) -물에 녹는 염, 센 산, 센 염기	아주 적은 양만 이온 -약산, 약염기	이온이 생성되지 않고 그저 분산 ex. 에탄올(C2H5OH), 설탕C12H22O11) 등 비이온성 극성 물질

 

*산 염기

 

강산, 약산, 강염기, 약염기

강산 HCl, HNO3, H2SO4, HClO4	강염기 NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2
약산 HC2H3O2(아세트산), HF, HCOOH, H2CO3	약염기 NH3, Al(OH)3, Mg(OH)2

 

 

산 염기 정의

*아레니우스: H+, OH-

*브뢴스테드-로리: 양성자 주개, 받개

*루이스: 비공유 전자쌍 받개, 주개

 

 

 

 

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화학반응의 종류

용액에서의 화학반응은 이렇게 3가지가 대부분이다

1. 침전 반응

2. 중화 반응

3. 산화-환원 반응

 

 

 

침전 반응 (precipitation reaction)

두 용액이 섞여 불용성 물질이 만들어져, 용액 내에서 고체로 분리되는 반응

 

 

 

 

★용해도 예측 규칙 참고★

<일반 화학> 침전반응 - 염 용해도 예측 규칙

 

 

 

 

 

반응식의 종류

-화학식 반응식: 실제 형태 X

-완전 이온 반응식: 실제 형태 반영 - 즉, 녹는 애들은 이온으로 나타냄

-알짜이온 반응식: 구경꾼 이온은 제외

*완전 이온에서 (s)까지 이온으로 나타내지 않도록 주의

 

 

 

 

 

 

 

 

산-염기 반응 = 중화 반응 (neutralization reaction)

비전해질인 물 > 이온(H+, OH-)보다 H2O(l) 형태로 존재함

H+(aq) + OH-(aq)  -> H2O(l)

 

 

*약산과 강염기

아세트산은 1%만 해리, KOH는 완전히 해리 

그러나 OH-는 양성자 친화력이 강해, 아세트산 분자로부터 양성자를 빼앗아 올 수 있다.

*HC2H3O2는 이온화되지 않기 때문에, 알짜 이온 반응식이나 완전 이온 반응식에서 이온 상태로 나타내지 않는다

 

 

 

적정(titration)

-적정: 뷰렛으로 농도를 알고 있는 시약(적정시약 titrant)을

분석하려는 물질의 용액(분석시약 analyte)에 가해, 물질의 양을 측정

-당량점(equivalent point): 적정이 완결되는 점, 즉 화학량론적 종말점

-종말점(endpoint): 지시약의 색이 변화하는 시점

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

산화-환원 반응

전자가 이동하는 반응 ex. 연소, 광합성, 이온성 고체...

-산화: 전자를 잃음(산화수 증가) - 환원제

-환원: 전자를 얻음(산화수 감소) - 산화

 

산화상태(산화수)

전기음성도가 큰 것에 모든 전자를 할당

 

 

★산화 환원 반응식 균형 맞추기 3가지 정리★

-일반적 조건에서 산화수 이용

-산성 용액에서

-염기성 용액에서

산화-환원 반응식의 균형 맞추기