[짧은 화학 - 화학2] 산염기평형에서의 정량적 계산2
게시글 주소: https://orbi.kr/00064465556
안녕하세요.
이번 글에서는
초기농도가 유지되지 않는 상황에서
를 어떻게 다룰 것인지에 대해 이야기해 보도록 하겠습니다.
상황 3. 초기 산의 이온화 정도가 큰 경우
저번 글의 상황 1-1에 해당하는 내용이었습니다.
이 경우 어떻게 해야할까요?
결론부터 말씀드리자면 '평형 식에 그대로 대입한다' 입니다.
예시는 아래에서 보도록 하겠습니다.
올 6평문제입니다.
내용을 보시면 아시겠지만, [HA]/[A-]의 값이 3, 5에 해당합니다.
이 경우에는 [HA]에 대한 [A-]의 비율이 크므로
이온화에 의해 초기농도가 변하지 않는다고 생각할 수 없는 상황입니다.
이해를 돕기 위해 세줄식으로 간단히 과정을 보면 아래와 같습니다.
결국 [A-]와 [HA]의 비는 제시되어 있으니, H3O+의 값만 구하면 Ka를 알 수 있는 상황이 되는거죠.
cα2/(1-α)라는 일반화식에 대입하는 것이 오히려 불편합니다.
그러면 여러분들은 초기농도가 변하는 상황과 그렇지 않은 상황을 구분하는 기준이 궁금하실텐데요!
결과적으로는 여러분이 구분할 때 망설일 일은 없다고 말씀드릴 수 있겠습니다.
실제로 전공적인 측면에서는 초기농도가 유지되는 조건으로
Ka의 값의 범위와 초기농도를 함께 고려해서 따집니다만,
이 값은 pH의 유효숫자 범위를 어디까지 측정하는가에 대한 내용이 함께 고려됩니다. (실험적인 관점 포함)
즉 여러분들이 엄밀하게 초기농도가 유지되는지를 따지기 위해서,
[A-]와 [HA]의 비율만으로 정확환 기준을 세우기 어렵기 때문에
시험으로 출제가 된다면 한자리수 정수비 정도의 눈에 띄는 값으로 제시할 확률이 높습니다.
상황 4. 중화반응이 관여되는 상황
마찬가지로 '평형 식에 그대로 대입한다'입니다.
전에 제가 중화반응이 관여되는 상황에서는,
[A-]/[HA]가 반응의 진행정도와 관련 있다고 말씀드린 적이 있습니다.
다만 개념을 명확하게 잡지 않은 상태이기 때문에 이에 대해 보충 설명을 드리기 위해
아래의 식을 한번 보겠습니다.
<핵심1>
중화가 관여하는 상황에서 HA가 A-로 바뀌는 전체반응은 완결된다.
가끔 해당 내용을 가르치다보면, 학생이 중화가 관여된 상황에서 추가적으로 산의 해리가 진행되지 않냐고 질문을 하는 경우가 있습니다. 하지만 전체 평형상수를 구해보면 값이 매우 큰 것을 알 수 있습니다.
따라서,
중화가 관여되는 경우 HA가 OH-와 반응하여 A-로 변화되는 반응은 완결되며, 그 양은 1:1:1 입니다.
이를 단순화시키면,
그냥 얩니다.
따라서 여기서부터는 화1이죠! 사실 우리가 반응속도 문제 풀때 많이 했던 패턴이기도 합니다.
예시를 보면 아래와 같습니다.
<핵심2> 전체 반응(당량)의 진행정도로 화학종의 비를 바로 구할 수 있다.
위 계산식에 적용해보면
이렇게 됩니다.
따라서 Ka를 구하거나 Ka를 이용해 [H+]의 농도를 구할때 비를 바로 적용할 수 있겠죠.
(알아두도록 합시다)
<핵심3> 우리는 약산의 이온화를 무시하지 않았다.
가장 핵심입니다. 우리는 당량점 이전까지 반응이 완결된다는 것을 보일때, 산의 이온화평형을 함께 고려했습니다. 그렇기 때문에, 당량점 이전까지 산의 이온화평형식은 당연히 항상 성립합니다.
예를들어 아래와 같이 당량점 이전의 수소 이온 농도를 물어볼 수 있습니다.
작년 수능 문제입니다.
위 개념을 이용하면
와 같이 풀 수 있겠죠!
마지막에서 이런 계산도 가능합니다.
수능에서는 Kb를 물어보긴 했지만,
만약 문제에서 Ka를 물어봤다면 이렇게 구하는 편이 훨씬 시간을 절약할 수 있겠죠?
상황 4-1. 중화반응이 관여되는 상황(당량점)
자 그러면 중화반응이 완결된 상황에서는 어떻게 될까요?
아까 그 식을 다시 가져와보겠습니다.
중화반응이 완결되었다는 것은 초기의 HA가 전부 A-로 바뀌었다는 것입니다.
그렇다면 이 상황에서는 기본적으로 A-만 존재하는 상황과 같습니다.
맞습니다. 이 상황 4-1은, 상황 2와 전적으로 동일한 상황입니다.
따라서 A-의 염기 이온화 평형을 이용하면 되겠죠!
아까 문제를 마저 풀어보겠습니다.
이 경우에서는 약염기를 산으로 적정한 것이기 때문에 YH+가 되겠습니다.
현장 풀이 예시입니다)
정리하자면 도식적으로 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.
감사합니다.
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
안녕히 계세요 1
2023 수능 분석서만 만들고 탈릅할 생각임다 다들 화이팅임다ㅜ!
-
수능에서 다루어지는 어느 과목이 그렇듯, 사문 역시 많은 미 출제 요소들을 가지고...
-
올해꺼 풀고 작년 꺼 실모랑 병행하면서 하려하는데 푸신 분들중에 의견좀 부탁드립니다람쥐썬더
-
물지 특) 0
단층 보이면 힘표시하고싶어요
-
근데 함수가 실수 전체 집합에서 증가할 때 왜 f'(x)의 판별식이 0보다 작거나...
-
배려도없고 음침한느낌;; 빨리 반수나 n수로 채워졌으면 ㅜ
-
1. ㄱ 2. ㄴ 3. ㄱㄴ 4. ㄱㄷ 5. ㄱㄴㄷ 으로 출제한 뒤에 ㄱ 난이도...
-
우하하하
-
메가는 국영수 1타가 다해먹는 느낌인데, 대성은 4타까지도 빵빵이인듯
-
질문 지적 모두 환영 풀이도 달아드릴 수 있습니다.
-
3주차 시시시작
-
내면에 화가 많은가 봄..
-
이정도면 오르는 추세인 거 맞죠? 표점 100이 연대 공대 합격선이라는데 연고대...
-
패스 0
메가패스 원하시는 가격에 최대한 맞춰서 양도 해드려요!!!
-
대성패스 잇음 4등급 목표 확통이임
-
보통 어느 정도 걸리셨나요?.??....
-
안녕하세요, 여러분의 꿈의 열쇠를 찾고 조여주는 사람들 [몽키스패너]입니다! *본...
-
설맞이 수1은 1
왜 ex가 더 쉽노 mx에 비해서 계산이 절반도 안되는데
-
ㅈㄱㄴ
-
제가 비문학이 많이 약해서 연계소재라도 공부하려고 하는데 (현재 수특 사용설명서는...
-
작대기 두개 움직여서 성립하게 만들어야함(단, 등호 건드리면안됨) 253=6을...
-
메가패스 양도 2
메가패스 계정 이제 안써서 그런데 양도받으실분있나여
-
비하하는게 아니라 일년내내 이 날씨면 진심 어떡함? 의욕 존나 떨어지고 성격...
-
실수 나가리 3개.. 기하 84점 14번에 계산 안하고 눈대중으로 보고 ㄷ선지 판단...
-
수능 일주일 전에 불나게 열심히 공부하고 있는 거면 오히려 큰일난 거 아닐까 내신도...
-
[단독] 유아인 사건 당시 남성 3명... 고소인 “劉, 내 몸에 주요 부위 삽입” 2
유아인 측 “고소 내용 사실 아냐” 배우 유아인(38·본명 엄홍식)씨의 동성...
-
https://zeta-ai.io/ko/characters/a0912c36-fe76-...
-
맞음? 그렇게큰가
-
다 풀어놓고 계산땜에..
-
89 나와서 후회하기보단 차라리 걍 열심히 하세요 계륵이고 뭐고 하는 생각 말고
-
생윤 사문 둘다 림잇 들었고 사문은 도표특강 까지 들었습니다 국어 수학 하느라 복습...
-
도로에 누워있던 남성 차로 밟고 지나가 숨지게 한 60대 입건 1
(수원=연합뉴스) 권준우 기자 = 도로에 누워 있던 50대 남성을 차로 밟고 지나간...
-
다들 꿀리 ㄱㄱ
-
축구 탈락해서 그런가?
-
안녕하세요, 재수생입니다. 다름이 아니라 국어 공부의 방향성에 대해 고민이 있어...
-
지방러인데 번장이 답임?
-
근데 휴게실에서 잠시 쉴때 거기 물이 있어서 쉴때마다 거기 들렸는데 2커플 있음...
-
현재 통합 보면 꿀이라는 생각 드시나용? 나형이 통합에 비해 개꿀이었다라고 주장하는...
-
평가원이 원하는 디테일(2023 6월 향아, 전문가 34번 해설) 0
저번 시간 2020 6월 미토콘드리아 비문학 지문에 이어 이번에는 문학 지문을...
-
51일차
-
현 15개정 아닌 09개정으로 수능보고 대학간 사람입니다. 여러가지 이유로 올해 초...
-
"중학교 배정 바꿔달라"…경기교육감 자택 앞서 집회 예고 3
안양 신촌동 주민들, 1지망 학교 조정 불발되자 집회 신고 (안양=연합뉴스) 최종호...
-
저메추받습니다
-
대 신 창 섭 아 여기가아닌가...
-
혹시나 하는맘에 풀고있는데 개풀기싫어
-
221113 변형 문항입니다. 문제 오류/오기, 난이도 등 피드백 주시면 감사하겠습니다!
-
문과분들께 여쭙습니다. 친한 동생이 모 국립대 어문과 다닙니다. 1학년1학기...
-
시대 단과 다니시는분..? 복영 신청 많이 하시나요?? 전 월2회 한해 자료신청...
-
올해는..
-
공집합의 어떤원소 x에 대해 x는 집합 A의 원소이다 (A는 공집합×) 이 말이 맞음??
마지막 그림 수정했습니다. (*산과 염의 혼합 -> 산과 짝염기의 혼합)