4 산과 염기

4. 산과 염기

[1] 산.염기의 정의

1. 아레니우스의 산.염기

(1) 산 : 수용액에서 이온을 내놓는 물질

(2) 염기 : 수용액에서 이온을 내놓는 물질

2. 브뢴스테드의 산.염기

(1) 산 : 수용액에서 을 내놓는 물질

(2) 염기 : 수용액에서 을 받는 물질

1) 정반응에서

산 :

염기 :

2) 역반응에서

3. 루이스의 산.염기

(1) 산 : 비공유 전자쌍을 받는 물질

(2) 염기 : 비공유 전자쌍을 주는 물질

[2] 산.염기의 성질 비교

1. 산.염기의 성질 비교

분류	산	염 기
맛	신맛	쓴맛
리트머스	붉은색	푸른색
페놀프탈레인	무색	붉은색
메틸오렌지	붉은색	노란색
메틸레드	붉은색	노란색
금속과의 반응	반응하여 수소 발생	반응하지 않는다

2. 산.염기의 가수

(1) 산.염기의 가수

(2) 대표적인 산.염기

대표적인 산		대표적인 염기
분류	산과 그 화학식	분류	염기와 그 화학식
1가 산	질산 염산 아세트산	1가 염기	수산화나트륨 수산화칼륨 암모니아수
2가 산	황산 탄산	2가 염기	수산화칼슘 수산화바륨
3가 산	인산 붕산	3가 염기	수산화알루미늄 수산화철

[3] 산.염기의 세기

1. 산.염기의 이온화 상수

(1) 산.염기의 이온화도

(2) 산.염기의 이온화 상수

1) 산의 이온화 상수

2) 염기의 이온화 상수

3) 약산과 약염기의 이온화 상수

2. 산.염기의 세기

산.염기의 세기는 산.염기의 가수에 의해 결정되는 것이 아니고 산.염기의 이온화 상수에 의해 결정된다.

구분	종류	물 질 명	이 온 화
산	강산	질산
		염산
		황산
	약산	인산
		탄산
		아세트산
염기	강염기	수산화나트륨
		수산화바륨
		수산화칼슘
	약염기	암모니아수

[4] pH와 중화 적정

1. 물의 이온화 상수와 pH

2. pH와 용액의 액성

3. 중화 적정

(1) 중화 적정

산과 염기를 혼합하여 중성 물질로 만드는 과정을 중화 적정이라 하며. 이 때의 반응을 중화 반응이라 한다.

중화 적정은 산과 염기를 반응시켜 염과 물을 만드는 반응

(2) 중화점과 중화의 관계식

중화점이란 산.염기가 반응하여 완전히 중성이 되는 시점을 말한다.

(3) 중화적정 곡선

중화 적정 과정에서 용액의 pH가 점점 달라진다. 이 때 가해준 산 또는 염기의 부피의 변화와 pH의 변화를 나타낸 그래프를 중화 적정 곡선이라 한다.

그림 7 중화적정 곡선

왼쪽 : 강산과 강염기

pH=7에서 중화가 일어나며 지시약은 페놀프탈레인, 메틸레드 어느 것이든 좋다.

오른쪽 : 강산과 약염기

pH=7 이하에서 중화가 일어나며 지시약은 메틸오렌지나 메틸레드가 적당하다.

그림 8 중화적정 곡선

왼쪽 : 약산과 강염기

이상에서 중화가 일어나며 지시약으로는 페놀프탈레인이 적당하다.

오른쪽 : 약산과 약염기

중화점을 찾기가 어렵고 적당한 지시약이 없다.

4. 지시약

중화 적정에서 중화점을 알려주는 시약

산과 염기	알맞은 지시약의 조건	지시약(변색 범위)
강산과 강염기	변색 범위가 pH4-10인 지시약	페놀프탈레인(8.2-10.0) 메틸레드(4.4-6.2)
강산과 약염기	약간 산성 쪽에서 변하는 지시약	메틸레드(4.4-6.2) 메틸오렌지(3.1-4.4)
약산과 강염기	약한 염기성 쪽에서 변하는 지시약	페놀프탈레인(8.2-10.0)
약산과 약염기	적당한 지시약이 없다

【6】 염의 가수분해

[1] 염의 분류

1. 염의 정의

산의 수소이온이 염기의 금속으로 치환된 형태의 물질

염은 그 화학적 조성에 의해 중성염, 산성염, 염기성염으로 분류한다.

이러한 분류는 조성상의 형식적 분류이며 염의 성질과는 관계가 없다.

2. 염의 분류

분류	구 성 의 특성	보 기
중성염	산의 가 전부 금속 원소 (또는 )로 치환된 형태	, , , ,
산성염	다가 산의 의 일부가 금속 원소 (또는 )로 치환된 형 태	, , ,
염기성염	다가 염기의 OH의 일부가 음성의 이온 또는 원자단으로 치환된 형태	, , ,

[2] 염의 가수분해와 수용액의 성질

1. 중성염

분류	생성형태	가수분해되지 않는 염		가수분해되는 염
분류	생성형태	예	수용액성	예	수용액성
중성염	강산+강염기		중성
	강산+약염기				산성
	약산+강염기				염기성
	약산+약염기				중성

강염기의 양이온과 강산의 음이온은 가수분해하지 않음

약염기의 양이온은 가수분해하여 산성을 나타냄

약산의 음이온은 가수분해하여 염기성을 나타냄

약산의 음이온과 약염기의 양이온으로 된 염은 가수분해하여 중성을 나타냄

2. 산성염

분류	생성형태	가수분해되지 않는 염		가수분해되는 염
분류	생성형태	예	수용액성	예	수용액성
산성염	강산+강염기		산성
	강산+약염기		산성
	약산+강염기				염기성
	약산+약염기				중성

강산과 강염기로 된 산성염

약산과 강염기로 된 산성염

약산과 약염기로 된 산성염

3. 염기성염

분류	생성형태	가수분해되지 않는 염		가수분해되는 염
분류	생성형태	예	수용액성	예	수용액성
염기성염	강산+강염기		염기성
	강산+약염기				산성
	약산+강염기				염기성
	약산+약염기				중성