산의 이온화 반응식과 염의 이온화 반응식

산의 이온화 반응식이란, 산이 물에 녹아서 수소 이온과 산기 이온으로 분리되는 반응식을 말합니다. 예를 들어, 염산은 물에 녹아서 다음과 같이 이온화합니다.

$HCl+H_{2}O\rightleftharpoons H_3{O}^{+}+C{l}^{-}$

 

★ 참고 _ 무조건 암기할 원자단

★ 참고 _ 산화수를 구하는 규칙과 계산 방법

 

 

1. 산의 이온화 반응식 이해하기

탄산$(H_{2}C{O}_3)$이 이온화되면 $2H^{+}$와 $C{O}_3^2$${}^{+}$가 되는 이유를 알게 되면 산의 이온화식은 쉽게 이해할 수 있게 됩니다.

    

 

    1) $H$원자 다음에 오는 숫자는 $H^{+}$ 이온의 개수입니다. 

         모든 산의 화학식에서 수소($H$) 원자 다음에 오는 숫자는 수소($H$) 원자의 개수($H^{+}$ 이온의 개수)를 나타냅니다.

산의 종류	H 원자 개수	이온화식
$HCl$	1개	$H^{+}$
$HN{O}_3$	1개	$H^{+}$
$H_{2}C{O}_3$	2개	$H^2$${}^{+}$
$H_{2}S{O}_4$	2개	$H^2$${}^{+}$
$H_{3}P{O}_4$	3개	$H^3$${}^{+}$

 

         - 3대 강산 : $HCl,H_{2}S{O}_4,HN{O}_3$

            위 3개의 강산은 물에서 이온화되면, 양이온($H^{+}$)을 내놓습니다.

 

산의 종류	이온화식
$HCl$	$H^{+}$ + $C{l}^{-}$
$HN{O}_3$	$H^{+}$ + $N{O}_3^{-}$
$H_{2}C{O}_3$	$H^2$${}^{+}$ + $C{O}_3^2$${}^{-}$
$H_{2}S{O}_4$	$H^2$${}^{+}$ + $S{O}_4^2$${}^{-}$
$H_{3}P{O}_4$	$H^3$${}^{+}$ + $P{O}_4^3$${}^{-}$

 

 

    2) 다원자 이온에서 각 원자의 산화수의 총합은 이온의 전하와 같습니다.

         -  화합물은 전기적으로 중성이므로, 음이온의 전하는 다음과 같이 결정됩니다.

            ① 양전하 + 음전하 = 0       

            ② (양이온의 개수 × 양이온의 전하) + (음이온의 개수 × 음이온의 전하) = 0

산의 종류	이온화식	이온의 전하
$HCl$	$H^{+}$ + $C{l}^{-}$	(+1) + (-1) = 0
$HN{O}_3$	$H^{+}$ + $N{O}_3^{-}$	(+1) + (-1) = 0
$H_{2}C{O}_3$	$H^2$${}^{+}$ + $C{O}_3^2$${}^{-}$	2(+1) + (-2) = 0
$H_{2}S{O}_4$	$H^2$${}^{+}$ + $S{O}_4^2$${}^{-}$	2(+1) + (-2) = 0
$H_{3}P{O}_4$	$H^3$${}^{+}$ + $P{O}_4^3$${}^{-}$	3(+1) + (-3) = 0

 

         - 2가산 : $H_{2}S{O}_4$

            $H_{2}S{O}_4$는 2개의 H원자를 가지고 있습니다. 이때 이온화가 되면 $H^{+}$의 양이온 2개도 내어놓게 됩니다. 이러한 이유로 2가 산이라고 합니다. 여기서 $S{O}_4^2$${}^{-}$는 원자단이기 때문에 한 덩어리로 이온화되는 되는 것에 주의하시기 바랍니다.

$H_{2}S{O}_4(aq)$ → $2H^{+}(aq)$ + $S{O}_4^2$${}^{-}(aq)$

 

참고로 $HN{O}_3(aq)$ → $H^{+}(aq)$ + $N{O}_3^{-}(aq)$에서 $N{O}_3^{-}$도 원자단이므로 이온화는 한 덩어리로 됩니다.

 

 

   3)  $N{O}_3^{-}$, $C{O}_3^2$${}^{-}$, $S{O}_4^2$${}^{-}$, $P{O}_4^3$${}^{-}$ 등은 원자단입니다.

         원자단은 하나로 움직이기 때문에 이온화가 될 때에도 하나로 이온화가 되는 것에 주의 하시기 바랍니다. 참고로 원자단은 무조건 암기하시기 바랍니다. (오늘 포스팅을 이해하면 사실 암기할 필요는 없습니다. ^^)

 

 

 

2. 아세트산$(C{H}_{3}COOH)$의 이온화식

     $C{H}_{3}COOH(aq)$  ⇌ $H^{+}(aq)+C{H}_{3}CO{O}^{-}(aq)$

    ① $HCl,H_S{O}_4$는 무기산인데 반하여 $C{H}_{3}COOH$는 유기화합물 즉, 유기산입니다.

     ② $C{H}_{3}COOH$의 구조식(이온화식 이해하려면 구조식을 알아야 합니다.)

           - 아세트산의 실험식 : $C{H}_{2}O$

           - 아세트산의 분자식 : $C_2{H}_4{O}_2$

           - 아세트산의 시성식 : $C{H}_{3}COOH$

아세트산의 구조식

               - 아세트산($C{H}_{3}COOH$)에서 카르복실기($-COOH$)는 산의 성질을 가지고 있습니다. $H$원자가 이온화되는 이유는 카르복실기($-COOH$)가 존재하기 때문입니다.

 

 

 

3. 염의 이온화 반응식

    ① 수산화나트륨

           $NaOH(aq)\to N{a}^{+}(aq)+O{H}^{-}(aq)$

 

    ② 탄산칼슘

           $CaC{O}_3(s)$ ⇌ $C{a}^2$${}^{+}(aq)$ + $C{O}_3^2$${}^{-}(aq)$

 

     ③ 염화나트륨

          $NaCl(aq)\to N{a}^{+}(aq)+C{l}^{-}(aq)$

 

     ④ 탄산수소나트륨

          $NaHC{O}_3(aq)\to N{a}^{+}(aq)+HC{O}_3^{-}(aq)$

 

     ⑤ 수산화마그네슘

           $Mg(OH{)}_2(s)$  ⇌ $M{g}^2$${}^{+}(aq)$ + $2O{H}^{-}(aq)$

 

     ⑥ 염화칼슘

          $CaC{l}_2(aq)\to C{a}^2+(aq)+2C{l}^{-}(aq)$

 

 

 

이번 시간에는 산의 이온화 반응식과 염의 이온화 반응식에 대해 공부를 했습니다. 그렇게 어렵지 않은 내용입니다. 자주 보고, 자주 써보고 하면서 공부해 보세요. 금방 몸이 기억하게 될 것입니다.