[짧은 화학 - 화학2] 산염기평형에서의 정량적 계산1 (수정)
게시글 주소: https://ys.orbi.kr/00064455098
수정사항
1. 가독성 보완
2. 잘못된 내용 수정
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
안녕하세요.
오늘은 저번에 말씀드렸던 바와 같이 산염기평형에서의 정량적 계산에 대해 다루도록 하겠습니다.
오늘의 목적은 크게 2가지가 있는데요!
1. 여러분들이 그동안 화2 산염기 평형을 공부하면서 겪었던 개념의 모호함 해소
2. 수능 산염기 중화반응 킬러 대비
모두 잘 얻어가시길 바라겠습니다. ^^
1편에서는 초기농도가 유지되는 상황
2편에서는 초기농도가 유지되지 않는 상황
을 다루도록 하겠습니다.
우선 화2를 하시는 여러분들께 질문을 드려보도록 하겠습니다.
위 값은 무엇을 의미하나요? 대답해보세요!
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
만약 여러분이 '이온화도'라고 대답을 하셨다면, 안타깝습니다.
문제를 풀 때 해석에 있어서 잘못된 계산을 할 가능성이 매우 크십니다.
사실 이 값이 이온화도를 의미하는 것은 굉장히 부분적인 경우에 한해서 해당합니다.
예시를 통해 이해해보도록 하겠습니다.
상황 1. 산만 존재하는 상황
1. 이 경우, 해당 값은 이온화도(α)로 볼 수 있습니다.
2. 따라서 우리가 자주하는 계산을 이용하여
[H+]= c*α=10-4, pH=4
Ka=c*α2=10-6
을 이끌어 낼 수 있습니다.
상황 1-1. 산만 존재하는 상황
-기출된 적 없음(수정 전)
(이온화 정도가 유의미하게 높은 경우, 올 6평 문항 해당)
1. 이 경우, 해당 값은 이온화도(α)로 볼 수 없습니다.
[A-]:[HA]=1:10이기 때문에 이 상황에서의 이온화도는 전체 11 중 1개만 이온화 된 상황,
즉 α=1/11로 보셔야합니다.
2. 이 경우에는 우리가 자주하는 계산을 이용할 수 없습니다.
우리가 사용하는 계산은 기본적으로 약산을 전제합니다.
물론 위의 예시는 강산이라고 보기는 어려운 산이 맞습니다만.
우리가 원래 사용하는 식에서 가정하는 1-α=1을 더이상 사용할 수 없습니다.
직접 대입을 해야 합니다.
<참고> 평가원에서 위 케이스를 다룬 적은 없지만, 과거 수능특강 2점문제로 나온적은 있습니다.
<수정> 이번 6평 문제 중 하나를 초기 이온화 정도가 높은 상황으로 생각할 수 있습니다.
2편에서 추가적으로 다루겠습니다.
여기서 말씀드리고자 하는 것은
1. 결국 여러분이 사용하는 식은 기본적으로 근사를 적용하는 식이라는 점
ex) 1/100도 결국 1/101의 근사치임, Ka=c*α2도 근사식임
2. [A-]/[HA]가 이온화도를 의미하는 경우는 극히 일부분인 점
입니다.
특히 첫번째 이유 때문에,
여러분들이 개념적으로 공통이온효과를 적용하는 부분과 수식적으로 계산을 할 때 모순을 느끼는 경우가 있을 수 있는데요! 이 부분에 대해서는 이따가 설명하도록 하겠습니다.
상황 2. 짝염기만 존재하는 상황
출처는 이번 9평 16번입니다.
이 경우에는 어떻게 이해해야 할까요?
네. 정답은 그냥 짝산과 짝염기의 존재비율입니다.
사실 제가 첫번째 냈던 문제의 정답이기도 합니다.
따라서 풀이는 그대로 대입한다가 되겠죠.
NaA 수용액에서는 A-가 염기로 작용하는 상황이므로
답은 이렇게 나오겠죠?
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1번과 2번의 공통점은 모두 부분적인 근사가 이루어졌고
그 공통점은 '초기농도가 평형 이후 유지된다는 전제하'에 계산한다는 것입니다.
그렇다면 여러분들이 개념적으로 헤멜 수 있는 것은 바로
완충용액에서의 공통이온효과와 약산의 초기농도가 유지된다는 가정의 충돌입니다.
이 점에 대해 짚고 넘어가지 않으면 계산문제는 잘푸는데 오히려 개념적인 부분에 대해서 헤멜 수 있습니다.
이 부분을 명심해주세요!
1. 완충효과(공통이온효과)는 평형이동의 개념으로 생각하며 그 정량적인 계산은 생각하지 않는다.
: 교육과정 근거 - 정성적인 관점에서 다룬다.
2. 평형을 계산적으로 처리하는 과정에서 근사를 사용한다.
: 초기농도가 유지되는 상황(상황 1, 상황 2)에서 근사를 이용하여 계산적으로 처리한다.
초기농도가 유지되는 상황에서는 이온화된 정도의 의미로 사용했기 때문에 앞선 계산이 가능했습니다.
하지만 추가적인 반응(중화반응)이 관여된 상태에서는
이온화된 정도의 의미가 아니라
반응의 진행정도의 의미를 갖게 됩니다.
다음 시간에는 중화반응이 관여된 상황에서의 [A-]/[HA]를 해석하는 해석도구를 다루어보도록 하겠습니다.
감사합니다.
추가적인 질문은 언제든지 환영입니다.
* 초기농도 유지 조건의 명확한 기준에 대한 내용 등 심화된 내용은 글이 너무 길어질 것 같아 다루지 않았습니다.
해당 내용은 수능과 직접적인 연관성은 없기도 하기에
나중에 올릴 [짧은 화학 - 교과 외] 산염기 적정에서의 몇가지 의문점에서 다루도록 하겠습니다.
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
나오는게 이상하긴한데
-
환산점수는높은데 등급은낮으면 뭐가맞는거지..
-
하도록 열심히 해보겠습니다 이럴 줄 알았으면 3월부터 공부할껄 ㅜㅜ (화미영생지)...
-
향수빼고 싹다 단종이라 밝혀져
-
하는 방법 어떤가요?.. 굳이 싶나? 내용 요약하고 어떤부분에서 이렇게 읽어야했다...
-
ㅈㄱㄴ
-
그시절 서울대물리+의대치대 연대의대 이대약대 기타등등 외가 친척들은 죄다...
-
매번 어려운거 같은데 등급컷은 계속 올라감 (?)
-
나는 남은 기간 나를 완전히 불태우고 다시 이 판에 돌아오지 않는다. 나의 마음의...
-
화학질문 2
1. 이거 얘는 내가 못한건지 문제오류인건지 몰겄음 2. 이거 얘는 ㄴ이 틀린이유가...
-
오늘의노래추천 1
한로로 - 생존법
-
갈수록 못생겨져 애가
-
ㄷㄷ
-
텔그에선 된다고는 나오는데 가채점판은 후하게 봐주는 것 같아서.. 과는 상관 없고...
-
본인 재르비를 몇번한거야 이게 첫계정인가 해서 봤는데 재르비 팁 ㅇㅈㄹ 써놓은거보고 기절
-
작년에 잇올에서 그런 충동(?)을 느낀 적은 있는데 진지하게 그지랄하다가 잇올...
-
ㅋㅋㅋㅋ
-
저희 학교엔 대학 괜찮게 간 선배들 그 다음해에 학교찾아와서 고1들 대상으로 공부법...
-
편의점 레시필 2
헤이즐넛 얼음컵 바나나우유
-
너무 지겨움
-
완전 양도 구함 (제가)
-
수능 겁나 말아먹고 또 최저 맞출수있지않을까 운이 엄청 좋지 않을까 하고 친구...
-
강사컨 없어도 갈아탈게요 인강컨으로 부족한거 채울게요 대본 들고 읽기만 해주세요
-
헤겔: 폴라리스의 지구과학2 작품을 읽을 때 놓치지 말아야 할 점이 있네. 그들의...
-
한국사 공부 2
진짜 한국사 공부를 제대로 한 적이 없어서 뗀석기 신석기 그쪽말곤 거의 모르는데...
-
헐 딱알았어 2
원래 카페에서 파는 라떼는 편의점 라떼 맛이 안나서 안먹었는데 카페 돌체라떼...
-
하루날잡고 수학상하쎈 다푸는거임 그건좀아닌가
-
능력이야 당연 좋으실거고 인강말고 온라인 라이브나 오프 전달력 좋으실까요? 논술은...
-
너무 정콕이라 아니 근데 시중n제 유명한건 다해서 실모만 하고있는디 흠.. 뭐해야함?
-
수험생이나 강사나 사설 컨텐츠나 평가원이 기존에 출제한 문제 유형만 온갖 변형을...
-
수능 다음날인 이 날은 전 날부터 수능 가채점 기반으로 등급을 확인 해보겠지만 당일...
-
수학 문풀 질문 1
지금 엔제 뭘 풀지 모르겠어서 실모만 하는 중인데 실모 풀고 오답만 하면 수학...
-
"일단 스킵" 읽을 자신 없음 물론 내 대학도 스킵
-
이거 괜찮은걸까…
-
오지훈=김리즈 0
751121 / 041121 Infp / Infp 라고 하면 밴인가요
-
Lpl의 희망 4
얘만 넘으면 된다
-
학기중에 너무 기본닦는거말고(초반은 욕심인거같고 3~4월부터) 수리논술 메디컬~냥논...
-
존잘러 ㅇㅈ 5
ㅈㄱㄴ
-
ㅠ
-
시민의 안전과 생명을 위한 사형< 이거 자체가 맞는 건지 아니면 그냥 살인했다는...
-
누가 남 프로필을 보면 본 사람이 쪽지로 봤던 사람에게 "방금 님 프로필을 봤어요"...
-
아아 수능이 다가온다
-
캬 기분좋다~
-
중딩 동생 학원 설명회에서 그랬다는데 일반적으로는 맞는 말이라고 보시나요? 전 어릴...
-
ㅎㅇ
-
작6에서 갑자기 28번을 30번이랑 바꿔버리더니 9도 6평만큼은 아니였지만...
-
BLG이겼네 0
ㄷㄷㄷㄷ
올해 6평 17번에서 1-1에 해당하는 상황이 처음으로 나왔는데 알고 계신가요?
17번 말씀하시는 건가요?
이온화가 된 상황이 아니라, 증발이 되어 전체 농도가 증가하게 되는 복합적인 상황을 다루는 상황으로 생각했었기 때문에 언급하지는 않았습니다.
그런데 듣고 보니 농도가 진한 용액이 이온화되는 상황이라고 생각하면 대응될 수 있겠더군요.
이후 2편에서 [A-]/[HA]를 직접적으로 계산처리하는 과정에서 다루도록 하겠습니다.
(직접적으로 이온화된 후 초기농도가 유지되지 않는 상황은 2편에서 다루진 않을 생각이었는데 다루는게 좋을 것 같군요. 좋은 지적 감사합니다)