이온결합 화합물 실험식(화학식) 작성 방법

이온 결합 화합물은 정전기력에 의해 서로 반대되는 전하를 가진 이온들이 이온 결합을 통해 순차적인 배열로 구성된 화합물을 말합니다. 이러한 성질을 갖는 이온결합화합물에 대한 실험식 작성 방법에 대해 설명드리겠습니다.

 

★참고 : 이온결합 화합물 명명법

★참고 : 화학식 표기방법

 

목차

1. 이온결합 화합물의 실험식(화학식) 표기 방법

2. 이온 전하를 이용한 이온결합 화합물 실험식 작성 방법

3. 이온결합 화합물은 실험식으로 완성

 

 

1. 이온결합 화합물의 실험식(화학식) 표기 방법

    ① 이온으로 이루어진 물질은 성분 원소의 원소 기호와 이온의 결합 개수비로 표현할 수 있습니다. 즉, 양이온 + 음이온의 원소 기호를 쓰고, 개수비를 구해 원소 기호의 오른쪽 아래에 작은 숫자로 표시합니다.

        예) $Ca^2$$^+$ + $Cl^-$ 개수비 (칼슘 : 염소 = 1 : 2)

              = $CaCl_2$ (염화 칼슘)

 

    ② 양이온을 먼저쓰고, 다음으로 음이온을 쓴다

         예) $Na^+$$Cl^-$, $Na^+$$OH^-$, $Ca^2$$^+$$SO_4^2$$^-$

 

    ③ 이온결합 화합물

         - 전기적으로 중성이다. (개수비는 가장 작은 정수비로 한다.)

            ㉠ 양전하 + 음전하 = 0

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

 

 

 

2. 이온 전하를 이용한 이온결합 화합물 실험식 작성 방법

    ① 전기적으로 중성이다

    ② 양전하 + 음전하 = 0이다

이온결합 화합물 실험식 작성 방법

이온결합 화압물 실험식 작성 예) 황산알루미늄

 

         예) $Al^3$$^+$ + $O^2$$^-$ → $Al_2O_3$

                  - (+3) + (-2) ≠ 0

                  - 2 × (+3) + 3 × (-2) = 0

 

               $Mg^2$$^+$ + $N^3$$^-$ → $Mg_3N_2$

                  - (+2) + (-3) ≠ 0

                  - 3 × (+2) + 2 × (-3) = 0

 

               $Al^3$$^+$ + $Cl^-$ → $AlCl_3$

                  - (+3) + (-1) ≠ 0

                  - 1 × (+3) + 3 × (-1) = 0

 

               $Al^3$$^+$ + $O^2$$^-$ → $Al_2O_3$

                  - (+3) + (-2) ≠ 0

                  - 2 × (+3) + 3 × (-2) = 0

 

               $Mg^2$$^+$ + $NO^3$$^-$ → $Mg(NO_3)_2$ (다원자 이온은 괄호로 묶어 줍니다.)

                  - (+2) + (-3) ≠ 0

                  - 3 × (+2) + 2 × (-3) = 0

 

               $Mg^2$$^+$ + $OH^-$ → $Mg(OH)_2$

                  - (+2) + (-1) ≠ 0

                  - 1 × (+2) + 2 × (-1) = 0

 

               $Ca^2$$^+$ + $N^3$$^-$ → $Ca_3N_2$

                  - (+2) + (-3) ≠ 0

                  - 3 × (+2) + 2 × (-3) = 0

 

               $Ca^2$$^+$ + $PO_4^3$$^-$ → $Ca_3(PO_4)_2$ (다원자 이온은 괄호로 묶어 줍니다.)

                  - (+2) + (-3) ≠ 0

                  - 3 × (+2) + 2 × (-3) = 0

 

               $NH^4$$^+$ + $CO_3^2$$^-$ → $(NH_4)_2CO_3$ (다원자 이온 2개일 경우 1개는 괄호 생략합니다.)

                  - (+1) + (-2) ≠ 0

                  - 2 × (+1) + 1 × (-2) = 0

 

 

 

3. 이온결합 화합물은 실험식으로 완성된다

    ① 실험식

         분자를 구성하는 원자의 종류를 상대적인 수 즉, 가장 작은 정수비로 나타낸 화학실을 말합니다.

 

    ② 아래 그림에서 정답은 1번 일까요 2번 일까요?

         - 정답 먼저 공개하겠습니다. 정답은 2번 입니다.

            $Ca^2$$^+$ + $O^2$$^-$의 화학식이 $CaO$인 이유를 말씀 드리겠습니다. $Ca^2$$^+$ 이온 1개와 $O^2$$^-$ 이온 1개가 반응하기 때문입니다. 즉, $Ca^2$$^+$ :  $O^2$$^-$ = 1 : 1 개수비(= 몰비)로 화합되기 때문입니다.

 

이 부분에서 어려움을 느끼는 분이 계실 것 같아 추가 보충 설명 드리겠습니다.

$Al^3$$^+$ + $SO_4^2$$^-$의 실험식(화학식)을 작성할 때 상대편의 이온전하를 서로 크로스하여 쓸 수 있었던 이유는 $Al_2(SO_4)_3$ 화합물이 생성될 때 $Al^3$$^+$ 이온 2개와 $SO_4^2$$^-$ 이온 3개가 반응하기 때문입니다. 즉, $Al^3$$^+$ : $SO_4^2$$^-$ = 2 : 3 개수비(-몰비)로 화합되기 때문입니다.

 

이런 내용을 간과하고 단순하게 상대편 이온전하끼리 크로스하면 되는 것으로 알고 있으면 $Ca^2$$^+$ + $O^2$$^-$와 같은 화합물의 실험식(화학식)을 작성할 때 $Ca_2O_2$로 작성하거나, 또는 이를 약분하여 $CaO$로 되는 것으로 잘 못 이해하게 되는 것입니다.

 

이번 시간에는 이온결합화합물의 실험식(화학식) 작성 방법에 대해 알아보았습니다. 조금만 신경쓰면 그렇게 어렵지 않은 내용입니다. 반드시 숙지하시어 좋은 결과와 함께 하시길 바랍니다.