🏫 Study/Chemistry

μ‚°κ³Ό μ—ΌκΈ°

Scian 2021. 8. 20. 16:03
λ°˜μ‘ν˜•

μ‚°κ³Ό μ—ΌκΈ°μ˜ μ„±μ§ˆ

μ‚°

: μˆ˜μš©μ•‘μ—μ„œ μ΄μ˜¨ν™”ν•˜μ—¬ μˆ˜μ†Œ 이온($H^+$)λ₯Ό λ‚΄λ†“λŠ” 물질
ex) μ—Όμ‚°, ν™©μ‚°, μ§ˆμ‚°, 탄산, μ•„μ„ΈνŠΈμ‚° λ“±

  1. 신맛이 λ‚œλ‹€
  2. μˆ˜μ†Œλ³΄λ‹€ λ°˜μ‘μ„±μ΄ 큰 κΈˆμ†(μ² , λ§ˆκ·Έλ„€μŠ˜, μ•Œλ£¨λ―ΈλŠ„ λ“±)κ³Ό λ°˜μ‘ν•˜λ©΄ μˆ˜μ†Œ 기체 λ°œμƒ
  3. μ‚° μˆ˜μš©μ•‘: μ „λ₯˜κ°€ 흐름 ⚑️
  4. 탄산염, νƒ„μ‚°μˆ˜μ†Œλ‚˜νŠΈλ₯¨κ³Ό λ°˜μ‘ν•˜μ—¬ μ΄μ‚°ν™”νƒ„μ†Œ 기체 λ°œμƒ


πŸ§ͺκ°•μ‚°
μˆ˜μš©μ•‘μ—μ„œ λŒ€λΆ€λΆ„ μ΄μ˜¨ν™”ν•˜μ—¬ μˆ˜μ†Œ μ΄μ˜¨μ„ 많이(거의 100%) λ‚΄λ†“λŠ” μ‚°
(μ—Όμ‚°, ν™©μ‚°, μ§ˆμ‚° λ“±)

πŸ§ͺμ•½μ‚°
μˆ˜μš©μ•‘μ—μ„œ μΌλΆ€λ§Œ μ΄μ˜¨ν™”ν•˜μ—¬ μˆ˜μ†Œ μ΄μ˜¨μ„ 적게(100% 미만) λ‚΄λ†“λŠ” μ‚°
(탄산, μ•„μ„ΈνŠΈμ‚°, 인산 λ“±)

μ—ΌκΈ°

: μˆ˜μš©μ•‘μ—μ„œ μ΄μ˜¨ν™”ν•˜μ—¬ μˆ˜μ‚°ν™” 이온($OH^-$)을 λ‚΄λ†“λŠ” 물질
ex) μˆ˜μ‚°ν™” λ‚˜νŠΈλ₯¨, μˆ˜μ‚°ν™” μΉΌλ₯¨, μˆ˜μ‚°ν™” 칼슘, μˆ˜μ‚°ν™” λ§ˆκ·Έλ„€μŠ˜ λ“±

  1. 쓴맛이 λ‚œλ‹€
  2. λ§Œμ§€λ©΄ λ―Έλˆλ―Έλˆν•˜λ‹€(ν”ΌλΆ€μ˜ λ‹¨λ°±μ§ˆμ„ λ…Ήμž„)
  3. μ—ΌκΈ° μˆ˜μš©μ•‘: μ „λ₯˜κ°€ νλ¦„βš‘οΈ


πŸ§ͺκ°•μ—ΌκΈ°
μˆ˜μš©μ•‘μ—μ„œ λŒ€λΆ€λΆ„ μ΄μ˜¨ν™”ν•˜μ—¬ μˆ˜μ‚°ν™” μ΄μ˜¨μ„ 많이(거의 100%) λ‚΄λ†“λŠ” μ‚°
(μˆ˜μ‚°ν™” λ‚˜νŠΈλ₯¨, μˆ˜μ‚°ν™” μΉΌλ₯¨, μˆ˜μ‚°ν™” 칼슘 λ“±)

πŸ§ͺμ•½μ—ΌκΈ°
μˆ˜μš©μ•‘μ—μ„œ μΌλΆ€λ§Œ μ΄μ˜¨ν™”ν•˜μ—¬ μˆ˜μ‚°ν™” μ΄μ˜¨μ„ 적게(100% 미만) λ‚΄λ†“λŠ” μ‚°
(μ•”λͺ¨λ‹ˆμ•„, μˆ˜μ‚°ν™” λ§ˆκ·Έλ„€μŠ˜ λ“±)


μ‚°κ³Ό μ—ΌκΈ°μ˜ μ •μ˜

μ•„λ ˆλ‹ˆμš°μŠ€ μ •μ˜ β€” by μ•„λ ˆλ‹ˆμš°μŠ€ (1859~1927)

πŸ’Žν™”ν•™ I
: κ°€μž₯ 였래 이용된 방법, ν˜„μž¬λ„ μˆ˜μš©μ•‘ λ°˜μ‘μ—μ„œ λŒ€λΆ€λΆ„ 이 λ°©λ²•μœΌλ‘œ μ‚°κ³Ό μ—ΌκΈ° ꡬ뢄

πŸ§ͺμ•„λ ˆλ‹ˆμš°μŠ€ μ •μ˜μ˜ 'μ‚°'
: μˆ˜μš©μ•‘μ—μ„œ μˆ˜μ†Œ μ΄μ˜¨μ„ 내놓을 수 μžˆλŠ” 물질

πŸ§ͺμ•„λ ˆλ‹ˆμš°μŠ€ μ •μ˜μ˜ 'μ—ΌκΈ°'
: μˆ˜μš©μ•‘μ—μ„œ μˆ˜μ‚°ν™” μ΄μ˜¨μ„ λ‚΄λ†“λŠ” 물질

πŸ§ͺν•œκ³„
- μˆ˜μš©μ•‘μ΄ μ•„λ‹Œ κ³³μ—μ„œ μΌμ–΄λ‚˜λŠ” μ‚° μ—ΌκΈ° λ°˜μ‘ μ„€λͺ… X
- μˆ˜μš©μ•‘μ—μ„œ μˆ˜μ†Œ μ΄μ˜¨μ΄λ‚˜ μˆ˜μ‚°ν™” μ΄μ˜¨μ„ 내놓지 μ•ŠλŠ” λ¬Όμ§ˆμ—λŠ” μ μš©ν•  수 μ—†μŒ (μ•”λͺ¨λ‹ˆμ•„ λ“±)
- 기체 μƒνƒœμ—μ„œ μΌμ–΄λ‚˜λŠ” μ‚° μ—ΌκΈ° λ°˜μ‘ μ„€λͺ… X
- μˆ˜μ†Œ μ΄μ˜¨μ€ μˆ˜μš©μ•‘μ—μ„œ λ¬Όκ³Ό κ²°ν•©ν•˜μ—¬ ν•˜μ΄λ“œλ‘œλŠ„ 이온 (\(H_3O^+\))

λΈŒλ’΄μŠ€ν…Œλ“œΒ·λ‘œλ¦¬ μ •μ˜ β€” by λΈŒλ’΄μŠ€ν…Œλ“œ(1879~1947), 둜리 (1874~1936)

πŸ’Žν™”ν•™ II
: μ•„λ ˆλ‹ˆμš°μŠ€ μ •μ˜μ˜ 단점, ν•œκ³„μ  보완 (μ–‘μ„±μž($H^+$)λ₯Ό μ£Όκ³ λ°›λŠ” κ°œλ… 이용)

πŸ§ͺλΈŒλ’΄μŠ€ν…Œλ“œΒ·λ‘œλ¦¬ μ •μ˜μ˜ 'μ‚°'
: μ–‘μ„±μž($H^+$)λ₯Ό λ‚΄λ†“λŠ” λΆ„μž or 이온 ($H^+$ μ£ΌλŠ” 물질)

πŸ§ͺλΈŒλ’΄μŠ€ν…Œλ“œΒ·λ‘œλ¦¬ μ •μ˜μ˜ 'μ—ΌκΈ°'
: μ–‘μ„±μž($H^+$)λ₯Ό λ°›μ•„λ“€μ΄λŠ” λΆ„μž or 이온 ($H^+$ λ°›λŠ” 물질)

πŸ§ͺ짝산-짝염기
: $H^+$의 이동에 μ˜ν•˜μ—¬ μ‚°κ³Ό μ—ΌκΈ°λ‘œ λ˜λŠ” ν•œ 쌍의 물질

πŸ§ͺμ–‘μͺ½μ„± 물질
: ν•œ 물질이 μ‚°μœΌλ‘œ μž‘μš©ν•˜κΈ°λ„ ν•˜κ³ , μ—ΌκΈ°λ‘œλ„ μž‘μš©ν•˜κΈ°λ„ ν•˜λŠ” 것
ex) $H_2O, HS^-,HCO_3^-,HSO_4^-,H_2PO_4^-$ λ“±

πŸ§ͺν•œκ³„
- μ–‘μ„±μž($H^+$)의 전달 λ°˜μ‘μ—λ§Œ 적용이 κ°€λŠ₯
- 산이 λ°˜λ“œμ‹œ μ΄μ˜¨ν™”λ  수 μžˆλŠ” μˆ˜μ†Œ μ›μžλ₯Ό ν¬ν•¨ν•˜κ³  μžˆμ–΄μ•Ό 함

루이슀 μ •μ˜ β€” by 루이슀 (1875~1946, 루이슀 μ „μžμ μ‹ λ§Œλ“  μ‚¬λžŒ)

πŸ’Žν™”ν•™ I/IIμ—μ„œλŠ” 잘 닀루지 μ•ŠμŒ
: λΈŒλ’΄μŠ€ν…Œλ“œΒ·λ‘œλ¦¬ μ •μ˜λ₯Ό λ”μš± ν™•μž₯ν•˜μ—¬ λΉ„κ³΅μœ  μ „μžμŒ 이용 (더 넓은 의미의 μ‚° μ—ΌκΈ° μ •μ˜)

πŸ§ͺ루이슀 μ •μ˜μ˜ 'μ‚°'
: λ‹€λ₯Έ 물질의 λΉ„κ³΅μœ  μ „μžμŒμ„ λ°›μ•„λ“€μ΄λŠ” 물질 (μ „μžμŒ λ°›κ°œ)

πŸ§ͺ루이슀 μ •μ˜μ˜ 'μ—ΌκΈ°'
: λ‹€λ₯Έ λ¬Όμ§ˆμ— λΉ„κ³΅μœ  μ „μžμŒμ„ μ£ΌλŠ” 물질 (μ „μžμŒ 주개)


물의 μžλ™ μ΄μ˜¨ν™” & pH

물의 μžλ™ μ΄μ˜¨ν™”

: μ΄μ›ƒν•œ 2개의 λ¬Ό λΆ„μžκ°€ 각각 μ‚°κ³Ό μ—ΌκΈ°λ‘œ μž‘μš©ν•˜μ—¬ μ–‘μ„±μž($H^+$)λ₯Ό μ£Όκ³ λ°›λŠ” λ°˜μ‘
βš‘οΈμ€‘ν™”λ°˜μ‘μ˜ μ—­λ°˜μ‘ (μ€‘ν™”λ°˜μ‘μ΄ μ•„μ£Ό λΉ„κ°€μ—­ λ°˜μ‘μ€ μ•„λ‹ˆλΌλŠ” 것을 μ•Œ 수 있음)
⚑️$H_3O^+$(ν•˜μ΄λ“œλ‘œλŠ„ 이온)은 λ¬Ό μ†μ—μ„œλŠ” $H^+$와 λ™μΌν•œ 의미λ₯Ό μ§€λ‹˜

물의 μžλ™ μ΄μ˜¨ν™”

* Image Credit: Manuel Almagro Rivas | Wikimedia Commons

μžλ™ μ΄μ˜¨ν™” μƒμˆ˜ ($K_w$)

$K_w=[H_3O^+][OH^-]$
([A]λŠ” ν‰ν˜• μƒνƒœμ—μ„œ A의 λͺ° 농도)
: μ˜¨λ„μ— μ˜ν•΄μ„œλ§Œ 영ν–₯을 λ°›μœΌλ―€λ‘œ μˆœμˆ˜ν•œ λ¬Όμ΄λ‚˜ μ‚° μˆ˜μš©μ•‘, μ—ΌκΈ° μˆ˜μš©μ•‘μ—μ„œλ„ κ°’ λ³€ν™” X (μ˜¨λ„μ— 의쑴)
$K_w$λŠ” 25β„ƒμ—μ„œ $1.0\times 10^{-14}$의 값을 가짐

μˆ˜μ†Œ 이온 농도

  $[H^+]$ $[OH^-]$
μ‚°μ„± $[H^+]>1.0\times 10^{-7}M>[OH^-]$
쀑성 $1.0\times 10^{-7}M$둜 동일
μ—ΌκΈ°μ„± $[H^+]<1.0\times 10^{-7}M<[OH^-]$

μˆ˜μ†Œ 이온 농도 μ§€μˆ˜ (pH)

: μˆ˜μ†Œ 이온 λ†λ„μ˜ μ—­μˆ˜μ˜ μƒμš©λ‘œκ·Έ κ°’

$pH=\log_{}{\frac{1}{[H^+]}}=-\log_{}{[H^+]}=10^{-pH}$
$pOH=\log_{}{\frac{1}{[OH^-]}}=-\log_{}{[OH^-]}$

25℃ μˆœμˆ˜ν•œ λ¬Όμ—μ„œ pH=pOH=7

  pH pOH
μ‚°μ„± pH<7, pOH>7, pH+pOH=14
쀑성 pH=7, pOH=7, pH+pOH=14
μ—ΌκΈ°μ„± pH>7, pOH<7, pH+pOH=14


EDITOR: SCIAN

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