[짧은 화학 - 화학2] 산염기평형에서의 정량적 계산1 (수정)
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.
-
근데 아무도 대답 안해주면 지워서 뻘글만 쓰는 것처럼 보이는거임
-
쌤 마지막 수업 들은지 벌써 꽤 됐네요 정말 많이 배웠습니다 감사합니다 쌤 근데...
-
사랑합니다 저번의 쪽지로 성덕이 된 나
-
기출한접시)구간별 함수의 미분가능을 판단하는 방법(211130(나)) 0
1. 구간별 함수의 미분가능을 확인하는 방법은 크게 두 가지가 있습니다. 두 가지...
-
메인글 정석준T 이야기 나오니, 이훈식선생님도 한마디 하겠습니다. 3
항상 감사합니다. 수업 열심히 듣고 있습니다. 재밌어요.
-
그런법은없다.
-
앤 최강이다 모기는 스치면 죽고 못잡는게 없음 인체에도 해롭긴할듯 ㅠㅜ
-
이가 시려워 꽁 2
바밤바 개 차갑다
-
영어를 못하니까 8
대학을 낮출 생각하지말고 서울대를 갈 생각을..!!
-
100 88 2 99 99안 내 친구가 설낮공 적정이었음
-
그냥 바로 결혼을
-
가 소지형 시가라는 처음 들어보는 장르라 시조가 맞는지 찾아보다가 넣지도...
-
내가 점점 똑똑해진다.
-
풀 컨텐츠가 없어서 공부를 안해도 뒤처지지가 않자나?! 이거 완전
-
3합4는 맞춰도 5
4합7은 못맞추는나..
-
차라리 생지를 하세요
-
고대 경영 논술쓰는게 개이득아닐까 이거 걍 최저만 맞추면 될듯하던데
-
모두가 그런 게 아니었구나
-
과탐에서 사탐 넘어가서 1등급 파이 먹는 애들보다 뭣도 모르고 사탐 가겠다고...
-
고1인데 기계, 토목에서 갈팡질팡중임. 기계과, 토목과 둘다 4대역학 배우던데...
-
자연수의 제곱의 역수를 무한히 더하면 파이제곱/6 이라는데 유리수를 막더했는데 무리수가되네
-
선착순 12
굿나잇 뽑보
-
앙망징창 복권할거임
-
동생 공부 도와주다 갑자기 저 문제 어디서 봤던 기억이.. 시발점 미분 스텝투에요
-
자기만손해여
-
최신 연구 결과에 따르면 관측 가능한 우주에 존재하는 은하의 개수는 최소 2조...
-
근데 진짜 5
내가 여르비였다면 어떨거같음? 좀 충격과 공포에 휩싸이나
-
과탐은 등급컷 높아진다고 징징징 사탐은 블랭크생긴다고 징징징인데 수능은 상대평가라...
-
수학 한 백분위 92정도만 맞고 나머지 올1로 고대 경영뚫는 가능세계 없나요
-
그만 오르비 끄고 자라 10
넵
-
입술이 예쁘시다 4
누군진 모르지만 ㅇㅇ..
-
키키
-
님들은 아이스크림 먹으면 이가 안 시려워? 양치할 때 찬물로 입 헹구면 좀 시리잖아...
-
사탐런 반대 2
6모 생지 생1-47 17틀 지1-26 (찍맞 꽤 있음) (알고 푼거만 치면...
-
헤드셋 어떰? 3
에어팟 끼니까 좀 불편해서 헤드셋 사고싶은데 고민됨
-
9모로 증명하지 못하면 재수 강제 탈출
-
재수해서 건동홍 라인옴 반수해서 연고대 갈수 있으면 하고 안되면 그냥 학교다닐예정...
-
ㄹㅇ 원래 말투대로 해야지 ㅋㅋ
-
5. 23 언어이해 [1-3] 판사의 진솔 의무; 풀이 복기 2
0. 언어이해 1세트 풀이 복기 https://orbi.kr/00067557013...
-
표본만 보면 0
과탐 중에선 생2가 젤 좋아보이긴 하는데 전반적으로 다른 과목도 노베이스라 고민이구만요
-
덕코안주면 문다 5
하아아악
-
근데 요즘 인증하기시름 12
일단 안꾸미니까 사진을 안찍고.. 왠지 부끄러워짐
-
ㅇㅈ을 8
보고싶은 밤이군요
-
르세라핌 3
-
기립성 저혈압 0
앉았다가 기지개 펴면 어질어질
-
새로운 아침을 맞이하러 가봅시다 !
-
ㅈㄱㄴ
-
ㅇㅇ? 저 생각을 안해서 오래 못가는건가?
-
유빈 1
하 그동안 17000명 유빈방쓰고있었는데 160000명 유빈방이있었네..
-
나 한창 인증할때 16
거의 매일 했었는데 한동안 안하니까 모르는 사람들이 많구나
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)