[고등화학1] "양이온수 / 음이온수 (중화반응)" 자료를 대하는 법 : 2편

이번 포스팅에서는 중화반응 단원에서

 

"양이온수 / 음이온수" 자료를 어떻게 바라보아야 하는 지 써보았습니다.

 

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1편에 이은 2편입니다.

 

[1편 바로가기]

[고등화학1] "양이온수 / 음이온수 (중화반응)" 자료를 대하는 법 : 1편

 

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‘양이온 수 / 음이온 수’ 자료가 나온 문제의 접근 방법은 무엇일까요?


우선, 용액에 들어있는 이온들의 총 전하량 합이 0이라는 것에 있습니다.


0인 이유는 초기에 넣어준 반응물들을 보면 알 수 있습니다.


예를 들어, HB, C(OH)2 를 보면, 결국 전체적으로는 전하량 합이 0입니다.


따라서, 양이온들이 총 전하량의 합과 음이온들의 총 전하량의 합은 같아야 하겠습니다.


문제를 하나 살펴보겠습니다.


중화반응 문제는 결국 부피에 몇개의 몰수가 들어있는 지 관계만 알면 끝납니다.


그 과정까지에 대한 해설을 해보겠습니다.


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’음이온 수 / 양이온 수‘ 값은 혼합 용액 (가)와 (나)가 같습니다.


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문제에서 유난히 (가)와 (나)에 대한 ‘음이온 수 / 양이온 수’ 정보를 주었으므로, 먼저 용액 (가), (나)를 살펴봅니다.


H2X와 Z(OH)2 의 부피 비율( 10 : V )이 동등한 것이 특징입니다.


H2X와 Z(OH)2 만 있다고 할 때 액성이 산성이라면, ’음이온수 / 양이온수‘ 비율은 1보다 작으며, 서로 다른 부피의 HY 가 들어갔기 때문에,


(가), (나)의 ‘음이온 수 / 양이온 수’ 비율은 같아질 수가 없을것 입니다.


H2X와 Z(OH)2 만 있다고 할 때, 액성이 염기성이라면, ’음이온 수 / 양이온 수‘ 비율은 1보다 크며, 여기에 다른 부피의 HY를 넣어줬다고 생각하면


(가), (나)의 액성이 산성만 아니라면 ’음이온 수 / 양이온 수’ 비율이 유지될 수 있겠습니다.
(HY는 1가 산이기 때문.)


혼합용액 (나)에 존재하는 이온이 총 4가지이므로 염기성이고 OH-, X2-, Y-, Z2+ 입니다.


몰비는 1 : 2 : 3 : 4 인데, 모든 이온 전하량의 합은 0이 되어야 하기 때문에


Z2+ 는 4의 비율이여야 합니다. 즉 양이온의 전하량 합은 8이 되어야 합니다. 따라서, X2- 는 2의 비율이면 됩니다.


(가)의 액성이 산성이 아니려면, HY 10mL에는 2개 이하의 몰수가 들어있어야 합니다.


(나)를 보면, HY 5mL 가 들어있으므로, 1개 이하의 몰수가 들어있어야 합니다.


따라서, 몰비 중 1의 비율이 Y-에 해당됩니다.


여기까지 해주면, 부피당 몇개의 몰수가 있는 지 다 알아낼 수 있습니다.


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이렇게 이온수 비율이 자료로 주어진 문제를 살펴보았습니다.


이 문제에서는 구체적인 비율 값을 주었다기 보다, 비율이 같다고 알려줌으로써 혼합용액 (가), (나) 액성에 대한 힌트를 주었다고 할 수 있겠습니다.


감사합니다.

 

 

[3편 바로가기]

[고등화학1] "양이온수 / 음이온수 (중화반응)" 자료를 대하는 법 : 3편