강한 산과 약한 산에 대해서

강한 산과 약한 산에 대해서

같은 농도의 염산과 아세트산 수용액에 마그네슘을 넣으면 둘 다 기체의 수소를 발생시키면서 반응해 나가겠습니다.

이 때, 반응 방법을 비교해 보면 염산이 아세트산 수용액보다 더 심하게 반응하여 염산쪽이 강한 산임을 알 수 있습니다.

즉, 염산은 강한 산, 아세트산 수용액은 약한 산일 것. 을 알 수 있습니다.

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전리도를 생각해보자!

전구를 이용하여 동일한 농도의 염산과 아세트산 수용액의 전기 유도 용이성을 조사하면 염산이 더 밝게 점등을 통해 전기를 잘 통하게 하는 것을 알 수 있습니다.

염산 쪽이 전기를 쉽게 통할 수 있다는 것은 이온이 많다는 것, 즉 전리가 되기 쉽다는 것을 나타냅니다.

또한 아세트산은 염산만큼 전기를 통하지 않기 때문에 염산보다 전리가 잘 안된다는 것을 나타냅니다.

산은 전리하면 수소 이온 H+를 생기므로 전리되기 쉽다는 것은 산성이 강하다는 것

즉, 염산은 이온화되기 쉽고 아세트산은 이온화되기 어렵다는 것을 의미합니다.

그래서 산의세기를 이온화 용이성으로 나타냅니다.

산이나 염기 등이 수용액 중에서 전리되어 있는 비율을 전리도(기호α)라고 하며 다음과 같이 나타냅니다.

　　　α = 용해된 산(염기)의 물질량(mol)

이온화된 산(염기)의 물질량(mol)

전리도를 이용하면 전리도가 1에 가까운 산(염기)이 강산(강염기), 전리도가 0에 가까운 산(염기)가 약산(약염기)이 됩니다.

염산 외에 황산, 질산이 강산이며, 아세트산 외에 탄산, 옥수산이 약산 입니다.

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다단계의 이온화

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2가, 3가의 산에서는 전리가 단계적으로 진행됩니다.

예를 들어 2가의 산인 황산은

H2SO4 　→　H+ 　＋　HSO4 － 　　　

HSO4 － →　H+ 　+　SO4 2 －

그리고 3가의 산인산은

H3PO4　 →　H+ 　+　H2PO4 － 　　　

H2PO4 － →　H+ 　＋　HPO4 2 － 　　　

HPO4 2 － →　H+ 　＋　PO4 3 －

라고 단계적으로 전리가 되어 있습니다.

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강산: 염산, 황산, 질산

약산:아세트산, 탄산, 옥수수산

강염기: 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘

약염기: 암모니아 등

전리도가 큰 산(염기)이 강산(강염기), 작은 산(염기)이 약산(약염기)이다.

전리도는

　α = 용해된 산(염기)의 물질량(mol)

이온화된 산(염기)의 물질량(mol)으로 표시된다.

2가의 산, 3가의 산은 단계적으로 전리가 진행된다.

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산의 세기는?

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애초에 강산, 약산이 뭐야.

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산 강한 게 뭐지?

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그래서,

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최근, 화학결합을 재검토 찿아 보았지

.

산에 관한 정의는 여러 가지가 있으나,

​

H+를 방출하는 것이 산이고,

​

H+를 받는 것이 염기라고 해서,

​

황산(H2SO4), 질산(HNO3), 탄산(H2CO3)과 염산(HCl) 등이 있다.

​

H+를 방출하는 것이 산이라는 것은

​

H+를 많이 방출하는 것이 강산이고,

​

황산(H2SO4)이나 탄산(H2CO3)이 강산이지.

​

라는 판단을 하게 될지도 모르지만, 이 해석은 잘못되었고,강산에서 약산으로를 나열해 보면,

​

염산(HCl) > 황산(H2SO4) 질산(HNO3) 탄산(H2CO3)

​

이렇게 된다.

​

사실은

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탄산은 H2CO3이나 좀처럼 H+가 CO32-쪽에서 떨어지지 않는 것 같아

​

떨어지지 않으면,

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H+를 방출하는 것이 산이라고 하는 정의로부터라면 약산이 된다.

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​

즉,

​

H+와 결합되어 있는 음이온(근)은 무엇인가?

​

강산인지의 지표가 된다.

​

그래서,

​

H+를 방출한다, 즉 해리하는 정도를 나타내는 것으로서

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산 해리계수pKa라는것이있으며

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이 숫자가 작을수록 H+를 방출하기 쉬워 강산이 된다.

​

(근이 H+를 당기는 힘이 약한지 어떤지)

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덧붙여서,

​

황산의 pKa는 -3이고,

​

질산의 pKa는 -1.4,

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탄산의 pKa는 6정도

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