캐미스트리

강산과 강염기는 형식농도로 100% 쪼개져서 프로톤 수산화이온을 만들어 간단한데 약산과 약염기는 그런게 없어서 평형상수를 고려해야 하므로 어렵다... 그리고 다 쪼개지지 않으므로 100개중 1개만 쪼개지는 경우가 대부분이다. 약산의 pH 계산할 때는 강산과 달리[강산 →(한쪽방향) 프로톤(or 수산화이온)+ 금속이온(or 할로겐) ] 약산에서는 화살표가 왔다 갔다 평형의 표기를 해야 하며, 일반적인 일양성자산이기 때문에 약산의 대표적인 형태가 HA다. 쪼개지면 프로톤과 A-가 생긴다. 평형상수는 Ka= 생성물의 농도/반응물의 농도이다. 물을 고려하지 않으면 1:1로 생기니 프로톤과 A-는 농도는 동량이다. 구하고자 하는 게 pH면 [H+]를 x 로 놓고, 해리되면 [HA]는 형식 농도에서 생성된 농도 빼..

앞에서 침전 적정을 어떻게 활용했는지, 침전 적정에서 평형이 어떻게 적용되는지, 평형의 체계적에서 용액속에 존재하는 모든 평형을 고려하고 그것으로부터 미지물질의 농도를 어떻게 구하는지 봤다. 적정을 잘 이해가 위해서는 산염기평형에 대한 이론을 잘 이해해야 한다. 첫 번째 이야기는 강산 강염기가 녹은 수용액에서 pH에 대한 이야기이다. pH는 잘 알지만 여기서 조심해야 할 부분이 있다. 강산 강염기에서 pH고려할 때 농도가 중요한데, 10-6M 이상에서 pH, pOH는 우리가 알고 있는 방법으로 구할 수 있다. 예로 위 HCl을 보면... pH는 2.824가 나온다 이런 계산의 이면에는 HCl이 녹으면 수소이온과 염소이온을 내놓는다. 그리고 이 반응은 100% 진행된다. 100개 넣으면 100개 프로톤, ..

질량 균형이 좀 어렵다... 물질 균형은 물질 보존의 표현이 질량보존의 법칙에 관련된 성질이다. 보존이라는 것은 전후 상황이 있다. 앞에서 질량 뒤에서 질량이 같다! 용액을 만들 때 저울질해서 물에 녹이는데 저울질할 때, 용액에 넣었을 때 !!! 쪼개지지 않는 것들은 고스란히 용액 속에 존재하고, 쪼개지는 것들도 쪼개져서 존재한다. 쪼개지는 것들은 원래 들어있던 개수에 비해 용액 속에서 개수가 더 많아진다. 질량은 같지만 물질의 농도로 따지면 쪼개지는 게 훨씬 더 증가한다. ex) NaCl 100개 저울질하고 수용액에 넣었을 때 Na+, Cl- 각각 100개가 만들어져서 총 200개가 된다. 이런 관계를 질량 균형에서 말하는 것이다. 넣기 전후 질량이 같다는 것을 농도 개념으로 표시한 것이 질량 균형식이..

이경우 pH에 대한 예의다. pH는 pH미터로 측정하고 pH의 식은 위와 같다. -log의 수소 이온농도! pH미터를 통해 pH를 측정하는 것은 수소이온 농도보단 수소 농도 활동도에 관한 것이다. 그러니 pH구하는 식도 -log에 수소의 activity를 사용하는 게 더 정확하다. (활동도= 농도 + 활동도 계수 ) 농도로 구한 용액의 pH와 pH미터로 측정한 수치랑 다른 것을 알 수 있다. 문제 염이 들어있는 물의 pH!!! 염이 있다는 것은 이온세기를 고려해야한다. 적용해야할 평형상수가 25도에서 평형상수이다. 평형상수는 온도만의 함수여서 온도가 달라지면 평형상수가 달라진다. 물이 분해하면 프로톤과 수산화이온이 1:1비율로 생긴다. 0.10 M KCl용액은 0.10M의 K+, Cl-가 생긴다. 수용액..

활동도 계수를 구하는 방법은 ①. debye, huckel 식 ②. 테이블 이용 ③. 테이블에 표기된 이온 세기 외에는 내삽(비례식 or 선 긋기)을 통해서 구한다 1. debye, huckel식!은 가장 간단한데, 실험과 이론이 잘 맞지 않다. 그래서 수정해서 구한 식을 확장된 debye, huckel이라고 한다. (외우지 않아도 되고 시험에 나오면 식을 준다. α도 주어진다.) 묽은 용액에서 잘 맞는다.(이온 세기가 묽을 때) 하지만 세기가 높을수록,,, 이온과 이온 사이가 가까울수록 잘 안 맞는다. 묽을수록 이온과 이온 간의 거리가 멀고, 떨어질수록 활동도는 커지고 이상적으로 거동한다. 낮은 이온세기에서는 1에 접근하고, 높은 이온 세기는 γ가 작아진다. 위 식을 보면 이온의 전하, 이온 세기가 크..

활동도는 100개의 이온이 있을 때 실제로 용액 속에서 주변 환경 속에서 100개의 몫을 못하고 8~90개 정도 하는데 이런 걸 활동도라한다. 강의실 100명이 모여있을 때 공간이 좁으면 실제로 움직일 수 있는 학생의 수는 100명보다 줄어들 것이다. 용액속에서 거동하는 이온들이 실제 개수만큼의 거동을 다 나타나지 않는데 실제 거동을 나타내주는 게 활동도이다. 100이 농도라면 90은 활동도다. 그 관계를 나타내는 게 활동도 계수다.. ac= activity, [C] = conc(계수에 해당되는 농도), gc= activity coefficient 100이 이상적이라면 90이 실제 값이고 10개 정도 차이 나는데 그 비율을 나타내는 게 0.9인 활동도 계수이다. 이렇게 이상적인 값에서 벗어나는 거동의 척..

이온의 세기가 염의 용해도에 미치는 영향! 이온 세기는 비활성 염에 농도로 생각하면 된다. 관심 있는 이온이 있고, 그 이온 주변 다른 이온(비활성 염)이 있다. 앞에서 철이온이 관심! 비활성 염은 철염 주변에 있는 이온에 해당된다. 관심 있는 반응에 있을 때 CaSO4에 비활성 염인 KNO3를 첨가한다면 CaSO4 용해 반응에 어떤 영향을 미치는지! 비활성염(제 3의 이온)의 농도에 따라 염의 용해도에 미치는 영향이 다르다. 비활성 염은 우리가 관심을 갖는 이온들(Ca2+, SO42-)을 둘러싸고, 얼마나 잘, 많이 둘러싸느냐가 이온세기에 해당하고 평형상수가 바뀐다. 즉, 이온세기가 강하다는 비활성 염의 해당되는 이온의 양(농도)가 많다. 주의해야 할 것은 관심 있는 이온세기가 아니라 관심 없는 제3의..

활동도라는 것은 용액 속 존재하는 이온들의 거동에 대한 얘기이다. 이온 100개가 있으면 100개의 거동이 있는데 주변 환경 영향에 받아 온전히100개 만큼 거동을 할 수 있는지? 80, 90 개 등 몇 개가 관찰되는지! 실제 100개에 관련된 것은 보통 농도에 관련된 것으로 100개가 물질의 농도라면, 90개라는 것은 100개 중 90개만이 이온으로서 활동할 수 있는 정도를 나타내는 것으로 활동도는 90이 되는 것이다. 농도랑 활동도는 비슷한 개념이지만 실제로 용액 속 거동하는 정도를 나타내는 활동도가 보다 더 용액 속 있는 물질의 거동을 잘 표현한다. 평형의 체계적 처리는 결국 분석화학은 용액 속 존재하는 다양한 물질들의 양을 알아내는 것인데, 용액 속 여러 가지 성분이 같이 들어있고, 그 성분이 이..

이전 시간에 침전 적정 곡선 포맷, 곡선 그리는 방법, 곡선이 의미하는 바, 당량점을 찾을 때 어떤 곡선의 형태가 유리한지 봤다. 오늘은 혼합물의 적정할 것이다. 앞에서는 요오드 이온 하나만 봤는데 이번은 염소이온까지, 침전할 수 있는 두 가지 이온이 있을 때 은 이온을 이용하여 적정하는 방법을 볼 것이다. 일단 적정반응 예측을 해야 한다. 적정반응은 당연 은 이온과 혼합물 속에 존재하는 침전할 수 있는 물질과 반응! I-, Cl-과 반응한다. 둘 중 어느 적정반응의 평형상수가 큰지 알면 먼저 침전하는 순서를 알 수 있다. AgI에 대한 침전에대한 평형상수가 더 크므로 Ksp는 AgI가 더 작으므로 AgI가 먼저 침전한다. 두 개의 Ksp차이가 크다면 첫 번째 침전이 완결돼야 두 번째 침전이 생긴다. 두..

x축은 뷰렛속 적정 물질이고, y축은 분석물질에 대한 성질(산염기 경우 pH, 침전 경우 분석물질의 농도 아니면 분석물질과 섞인!!!! 위 뷰렛있고, 밑 비이커 있으면 뷰렛속 적정물질(Ag+)이 비이커(I-)에 떨어 뜨리며 적정하는데, Ag+가 들어가면 I-와 반응해서 침전을 만든다. 그 침전물과 용액속에 있는 Ag+, I-사이 어떤 평행이 존재한다. 이런 관계아래서 비이커 안은 Ag+, I-동시에 존재한다. y축은 분석물질 시료가 들어가는 게 일반적인데 침전 적정에서는 비이커 속에 남아 있는 적정 물질의 농도를 y축에 표시를 해도 무방하다. 나중에는 분석물질의 양을 알려줄 수 있기 때문이다. 예를 들어 y축을 Ag+농도로 두고 곡선을 그려보면 전형적인 적정곡선으로 위와 같다. 전형적인 적정곡선은 y축 ..