이 실험 소개
염을 물에 넣고 중성염, 산성염, 염기성염을 비교합니다. 공급량과 희석도를 바꾸면서 pH를 측정한 다음, 어떤 이온이 물과 반응하는지 확인합니다.
학습 목표
- 이온의 산·염기 특성을 통해 염을 분류합니다.
- 가수분해를 짝산 및 짝염기 평형과 연결합니다.
- 충분히 묽은 용액에서 pH가 중성에 가까워지는 것을 관찰합니다.
사용 방법
- 1아세트산 나트륨을 전량 투여하고 염기성 pH를 기록합니다.
- 2헹군 뒤 염화 암모늄, 이어서 염화 나트륨으로 반복합니다.
- 3아세트산 암모늄을 강한 상대 이온을 가진 두 염과 비교합니다.
- 4일정량의 염을 희석해 가며 농도 그래프에서 물의 이온화 한계를 확인합니다.
모델
가정
- 용액은 이상적이며 대기 중 이산화탄소와 접촉하지 않는 것으로 가정합니다. 활동도 계수나 기타 이온쌍 형성 평형은 포함하지 않습니다.
- 투입 시계는 염 투입량 중 얼마만큼이 첨가되었는지를 나타내며, 물리적인 용해 속도 상수를 뜻하지 않습니다. 첨가된 염은 모두 용해된 것으로 가정합니다.
- 가상의 지시약 색은 비교를 돕기 위한 것입니다. 그 외에는 모델의 염 용액은 무색입니다. 몰 질량과 pKa 값은 교육용으로 반올림한 값입니다.
수업에서 해 보기
- Q1모델에서 염화나트륨은 왜 중성을 유지하나요?
- Q2약한 산과 염기 두 성분을 포함하는 아세트산 암모늄은 왜 거의 중성인가요?
자주 묻는 질문
가수분해란 모든 염이 분자 상태의 산과 염기로 분해되는 것을 뜻하나요?
아니요. 이 계산은 전기적 중성을 유지하면서 짝을 이루는 양성자화 상태의 평형 분율을 구합니다.
희석해도 pH가 항상 변하지 않나요?
아니요. 가수분해되는 염의 농도가 변하고, 농도가 매우 낮으면 물의 자동 이온화가 중요해집니다.