[고등화학1] "물의 자동이온화 (2025 수능특강)" : 주목해야 할 문항은 무엇일까

2025 수능특강에서 4단원 물의 자동이온화 문제들 입니다.

 

 

문제 아래에는 어떻게 문제를 시작하면 좋을지, 어떻게 보기를 생각하면 좋을지 적어보았습니다.

 

 

2점 문제들에서는 언급할 내용이 딱히 보이지 않아서 3점 문제들 중 몇개를 가져와보았습니다.

 

 

시작해보겠습니다.

 

 

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[보기 ㄴ] 만약, 이 보기가 맞다면, (다)에서 [H+]는 1M 이므로, pH가 0이 나와야 합니다. 따라서 틀린보기입니다.

 

 

[보기 ㄷ] 순수한 물은 pH가 7입니다. 실험에서는 pH 9 인 생수에서 CO2를 용해했더니 pH가 7보다 작았으므로,

 

 

순수한 물에 CO2를 용해하면 pH가 7보다 무조건 작을 것입니다.

 

 

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[시작] 수용액(가)의 'pH / pOH' 가 0이므로 pH = 0 입니다.

 

 

수용액(나)에서는 pH = 7 이므로, 10mL를 10^7 배 희석한 것이고,

 

 

수용액(다)에서는 pH = 4 이므로, 10mL를 10^4배 희석한 것이며,

 

 

수용액(라)에서는 pH = 2 이므로, 10mL를 10^2배 희석한 것입니다.

 

 

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[시작] 0.1M NaOH의 pOH는 1입니다.

 

 

수용액의 부피가 10mL 일때, pOH = 2 이므로, 원래 부피인 xmL 보다 10배 커진 부피라고 할 수 있겠습니다.

 

 

따라서, x = 1 입니다.

 

 

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[시작] 홈번호가 1 커질수록 [H+]가 1/10 배되고 있다는 것을 알 수 있습니다.

 

 

주의해야 할 것은 8번 홈에서는 [H+]가 10^-7 이 된다는 것입니다.

이대로라면 분명히 산성이여야 하는 데, 수치상으로는 중성이 되어버립니다.

 

 

1번 홈에 들어있는 H+ 몰수는 10mmol 입니다. 따라서, 8번 홈에 들어있는 H+ 몰수는 10^-6 mmol 입니다.

 

 

이렇게, HCl에 의한 H+ 몰수만 생각한다면 [H+]는 10^-6 mmol / 10mL = 10^-7M 가 되어버립니다.

 

 

여기서 간과하면 안되는 것은 H+가 H20에서도 공급되고 있다는 것입니다.

 

 

. 혹시 '물의 자동 이온화' 단원 처음 배울 때 기억나시나요? 물은 또다른 물과 만나, H+와 OH-를 생성하게 됩니다.

 

 

원래, 1번 홈~7번 홈에서도 물과 물이 반응해서 나온 H+ 몰수를 고려해주는 것이 정석이지만,

 

 

HCl에 의해 공급되는 H+ 몰수에 비해, 아~~~주 미미했기에 무시해도 상관없었습니다.

 

 

하지만 8번 홈에서는 HCl에 의해 공급되는 H+ 몰수와 비슷하기 때문에, 무시하면 안되었던 것입니다.

 

 

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여기까지 입니다.

 

 

특히 10번 문제를 통해, 왜 8번홈에서 pH=7 이 아닌 지, 이유를 정확히 알면 좋을 것 같습니다.

 

 

감사합니다.