생활 속 화학-산과 염기 정의와 특징 그리고 PH 및 중화반응

산과 염기의 정의

1. 아레니우스 산: 수용액에서 수소이온을 내놓는 물질 (HCl, H2SO4, HNO3, CH3COOH) 
   아레니우스 염기: 수용액에서 수산화 이온을 내놓는 물질 (NaOH, KOH,Ca(OH)2)
2. 브뢴스테드-로리 산: 양성자를 내놓는 물질
   브뢴스테드-로리 염기: 양성자를 받는 물질
3. 루이스 산: 비공유 전자쌍을 받는 물질
   루이스 염기: 비공유 전자쌍을 주는 물질
산 염기의 정의는 위와 같은 순서대로 확장되어 왔다.

 

산의 성질

• 수용액 중에서 수소 이온으로 인해 나타난다.
• 신맛이 난다.
• 전류가 흐른다.
• 금속과 반응하면 수소 기체가 발생한다.
• 탄산칼슘과 반응하여 이산화 탄소가 발생한다.
• 페놀프탈레인 지시약과 반응하면 무색이 나타난다.

 

염기의 성질

• 수용액 중의 수산화 이온으로 인해 나타난다.
• 쓴 맛이 난다.
• 미끌미끌하고 전류가 흐른다.
• 수산화칼슘 수용액이 이산화탄소와 반응하면 탄산칼슘 앙금을 만들어낸다.
• 페놀프탈레인 지시약과 반응하면 붉은색이 나타난다.

 

PH

PH란 수용액 중 수소 이온의 농도를 나타내는 값으로 0부터 14까지로 나타낸다. 수소 이온의 농도에 마이너스와 로그를 붙여서 그 값을 알기 쉽게 했다. 0에 가까울수록 산성, 14에 가까울수록 염기성이며 PH는 온도에 따라 달라질 수 있다. 우리가 흔히 쓰는 비누, 세정액, 베이킹파우더는 PH가 7보다 큰 염기성이며, 레몬, 탄산음료, 토마토 등은 PH가 7보다 작은 산성이다.

 

중화 반응

중화 반응이란 산과 염기가 반응하여 염(염기의 양이온과 산의 음이온의 결합)과 물이 생성되는 반응이다. 이 반응 동안에는 중화열이 발생하는데 중화 반응이 완결되는 지점인 중화점에서 온도가 가장 높다. 또 중화점에서 물이 최대로 생성되기도 한다. 중화반응은 일상생활 다양한 곳에 이용된다. 벌에 쏘였을 때 암모니아수(염기성)를 바르는 것, 비린내 나는 생선에 레몬즙(산성)을 뿌리는 것, 신 김치에 조개껍데기(염기성)를 넣어두는 것 등이 있다.

 

중화반응

위 그림에서 수산화 이온(OH-)과 수소 이온(H+)이 1:1의 비율로 반응해 물 분자를 만드는 데 이를 알짜 이온식이라 한다. 나머지 이온들은 구경꾼 이온으로 화학반응에 참여하지는 않는다.