다양성자산은 어려울게 없습니다. 대표적인 다양성자산의 강산인 H2SO4나 가장 유명한 다양성자산인 H2CO3같이
단 한번의 해리로 H이 모두 떨어져 나가는 물질이 아닌, 여러 차례의 해리가 있는 산을 다양성자산이라 합니다.
다양성자산의 특징으로는 해리가 진행되면 진행될수록 해리상수의 값이 낮아지는 경향을 보인다는 것입니다.
이는 무엇을 의미할까요? 해리가 진행되면 될수록 더 이상 해리하기가 힘들어진다는 의미입니다.
그렇기 때문에 Ka1 > Ka2 > Ka3 >.... 이러한 부등식을 가집니다. 뭐 이양성자산, 삼양성자산정도가 대부분이고 그 이상의 양성자산은 거의 존재하지 않습니다.
다양성자산에 대한 그래프입니다.
* 염 용액이란 무엇인가?
- 염 용액은 해리가 되면서 H이나 OH가 아닌 나머지 애들이 용액상에 존재하는 것을 말합니다. 예를 들면
NaOH + HCl은 만나면 H2O와 NaCl이라는 염을 생성하게 됩니다. 이 염에도 산&염기적 성질을 띠긴 합니다. 우리는 이번에 그걸 알아보려 해요.
1) 염이 물에 녹았을 때, 음이온과 양이온이 둘 다 반응하지 않을 경우
이 경우는 염의 pH농도는 중성입니다. 보통 강산의 짝염기인 음이온과 1족의 양이온,2족의 양이온으로 이루어진 염이 여기에 속합니다.
EX) NaCl , Ba(NO3)2, RbClO4
여기서 외워두고가면 좋을 Tip.
| 대표적인 강산 7가지 : HCl, HBr, HI, HNO3, HClO3, HClO4, H2SO4 |
이 강산들의 짝염기는 각각 순서대로 Cl, Br, I, NO3, CIO3, CIO4, HSO4입니다.
보시면 염이 중성을 띠는 경우의 예시로 적어드린 애들을 보면 강산의 짝염기를 다 포함하고 있습니다. 그리고 죄다 1족,2족 양이온이지요.
2) 염이 물에 녹았을 때, 음이온만 반응할 경우
이 경우의 염의 pH농도는 염기성입니다. 약산의 짝염기인 음이온과 1족의 양이온 혹은 2족의 양이온이 만나서 염을 이룹니다. 예시로는 NaCIO, RbF, BaSO3가 있습니다.
약산은 굳이 외울필요는 없습니다만 이제 문제를 많이 풀어보신분들은 딱봐도 '아, 이거 약산이네' 하는 것들이 보일겁니다. 위에 예시로 적은 애들보면 CIO의 짝염기는 HClO로 대표적인 약산 (하이포아염소산)입니다. 또한 F의 짝염기는
진짜 제일 유명한 약산인 HF입니다. SO3 역시 H2SO3로 대표적인 약산 중 하나이구요.
3) 염이 물에 녹았을 때, 양이온만 반응할 경우
이 경우의 염의 pH농도는 산성입니다. 약염기의 짝산인 양이온 또는 2가이상의 양이온들과의 만남으로 이루어진 애들이 여기에 속합니다.
예시) NH4NO3 , AlCl3 , Fe(NO3)3
4) 염이 물에 녹았을 때, 음이온&양이온 둘다 반응할 경우
이 경우에는 섣불리 판단할 수 없습니다. 이 경우에는 물과 반응하는 애가 누군지 봐야합니다. 상대적인 세기를 비교해야해요.
우리 그럼 염용액의 pH농도를 예측해보는 문제 하나만 풀어보도록 합시다. 그 전에 미리 빨리 외우시고 오세요!
위에 총 5개의 화학식들이 주어졌습니다. 전부 염 용액들인데요. 이들의 pH농도를 판단해보도록 합시다.
먼저 a는 어떤가요? 대표적인 약산인 아세트산의 짝염기가 보입니다. 그리고 Ba이라는 2가 양이온이 있네요.
따라서, a번은 염기성입니다.
그 다음은 b번 봅시다. 오 이건 섣불리 판단이 불가합니다. 일단 대표적인 약염기인 암모니아의 짝산 NH4가 보이구요.
대표적인 강산 HCl의 짝염기인 Cl이 보입니다. 이 둘이 물과 반응할 때의 상대적 세기는 아무래도 NH4가 더 세겠죠?
왜냐? Cl의 짝이 진짜 겁나 강한 산인 HCl이기 때문에 힘을 못씁니다 ㅠㅠ 그래서 상대적으로 쎈 NH4가 물과 더 잘 반응하겠죠? 그렇다면! b번은 산성이 되겠습니다. (NH4는 지금 짝'산'이니까요)
c번 볼게요. 일단 바로 볼 수 있는 것은 강산인 HBr의 짝염기인 Br입니다. 그러면 얘는 pH농도에 어떠한 영향도 미치지 않습니다. 그러면 이제 다른 애들을 볼게요. 얘는 좀 어렵습니다. 잘 나오지 않는 '아민'의 짝산이 나왔네요. CH3NH3는 아민 (CH3NH2)의 짝산입니다. 따라서, 약염기의 짝산이 나왔으므로 c번은 산성입니다.
d번 볼게요. KNO3입니다. NO3는 대표적인 강산의 짝염기이므로 중성입니다.
e번 볼게요. 얘도 대표적인 강산인 HClO4의 짝염기인 ClO4가 있으므로 얘는 어떠한 영향도 주지 않습니다.
근데 하나 걸리는게 있습니다. 강산의 짝염기와 반응하는 애들은 1족,2족의 원소일텐데 알루미늄은 3가 양이온을 가지는애입니다. 그럼 얘는 뭘까요? 이 경우는 산성이 됩니다. 큰 양전하를 가지고 있는애들은 산성의 성질을 가집니다.
* 염 용액 많이 어렵죠? 이해합니다. 제가 설명이 부족한 탓이니 ㅠ 염 용액이 잘 나오는 편은 아니지만 출제된다면 충분히 수험생들 멘탈 흔들만한 문제라 저는 꾹 참고 보고 가시는 것을 추천합니다.
'대학화학 > 일반화학2' 카테고리의 다른 글
| [수용액 평형] 헨더슨 하셀바흐식(Henderson-Hasselbalch equation) (0) | 2019.10.23 |
|---|---|
| [수용액 평형] 공통 이온 효과(Common ion) & 완충 용액 (Buffer solution) (0) | 2019.10.23 |
| [산&염기 평형] 약산과 약염기 해리 & 이온화 백분율 공식 (Percent ionization) (0) | 2019.10.22 |
| [산&염기 평형] pH,pOH농도 공식 & 강산에서의 해리상수 (Dissociation constant) (0) | 2019.10.22 |
| [산&염기 평형] 짝산과 짝염기(Conjugate acid-base pair) & 양쪽성 물질 (amphiprotic) (0) | 2019.10.22 |