산-염기 중화 반응

 

  1. 산

 

1.1 산성 수용액과 아레니우스 산

 

어떤 물질 A를 물에 녹였다. 그 수용액의 성질을 조사하니 다음과 같은 특징이 있었다.

    ■ 전기를 통한다.

 

 

    ■ 신맛이 난다.

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    ■ 리트머스 시험지를 붉게, 메틸 오렌지 색을 붉게, 브롬티몰블루의 색을 노랗게 변화시킨다.

 

 

    ■ 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 철(Fe)과 같은 금속과 반응하여 수소를 발생시킨다.

 

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위와 같은 성질을 갖는 수용액을 산성 수용액이라고 한다. 많은 물질들이 물에 녹아 산성 수용액을 만든다. 이렇게 물에 녹아 산성 수용액을 만드는 물질을 아레니우스(Arrhenius)는 산(acid)'라고 불렀다.그래서 그러한 물질을 아레니우스 산이라고 부른다.

여러 가지 물질이 녹아 공통적인 성질을 갖는 수용액을 만든다면, 그들의 수용액에는 공통적으로 같은 무엇이 들어 있을 가능성이 크다. 그것이 무엇일까? 산의 수용액이 전기를 통한다는 사실로부터 수용액에는 이온이 들어 있다는 것을 알 수 있다. 산성 수용액에 공통적으로 들어 있는 이온은 H+라는 것이 알려졌다. H+는 수소 원자로부터 전자가 떨어져나간 것이므로 양성자 하나이다. 따라서 H+를 양성자라고도 부른다. 아레니우스의 산을 다시 정의하면, ‘물에 녹아 H+ 이온을 생성하는 물질“이라고 할 수 있다.

H+ 이온은 산으로부터 나오는데, 이 이온은 물과 결합하여 H3O+를 이룬다. 따라서 물에 녹아 있는 H+ 이온은 보통 H+(aq) 또는 H3O+(aq)로 나타낸다.

 

 

물에 녹아 H+ 이온을 내어놓는 아레니우스 산은 대개 HA로 나타낸다. 영어로 산이 Acid이기 때문이다. 물에서 산이 H+ 이온과 A- 이온으로 분해 되는(해리되는) 과정은 아래와 같이 식으로 나타낼 수 있다.

 

 

아레니우스 산의 대표적인 예로는 염화수소(HCl), 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 초산(아세트산, CH3CO2H), 시트르산, 등이 있다. 초산의 수용액이 식초이며, 시트르산은 레몬이나 라임과 같은 과일에 들어 있어 신맛을 낸다.

 

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