용액의 성질

소개

2008년도 1학기 김용권 교수님 실험 수업을 들으면서 작성한 보고서 입니다.

목차

1. 제목
2. 목표
3. 실험원리
4. 기구 및 재료
5. 실험 (활동절차, 실험결과, 해석 및 정리)

본문내용

□■ 제목 : 용액의 성질


□■ 목표
 색이나 냄새 등 여러 가지 용액을 분류할 수 있는 기준을 정할 수 있다.
 여러 가지 용액을 지시약의 색 변화를 이용하여 분류할 수 있다.
 여러 가지 자연물을 이용하여 지시약을 만들어 용액의 성질을 알 수 있다.
 시약이나 실험 기구를 안전하게 취급하며, 실험 후 뒤처리를 잘 하는 태도를 가진다.
 생활에 이용되는 여러 가지 용액이 성질이 어떠한지 관심을 갖고, 이에 대해 탐구하는 자세를 기른다.


□■ 실험 원리

1. 산과 염기의 정의
1) 아레니우스(Arrhenius, S. A.)의 정의
1887년 스웨덴 과학자 아레니우스는 산과 염기의 정의를 다음과 같이 설명하였다.

 산(Acid) : 수용액에서 H+ 이온을 생성할 수 있는 물질
 염기(Base) : 수용액에서 OH- 이온을 생성할 수 있는 물질

산의 이온화 
 
 
염기의 이온화   
HCl     
H+   +   Cl-
 
NaOH    
Na+   +   OH-
H2SO4   
2H+ +   SO42-
 
KOH     
K+     +   OH-
HNO3    
H+   +   NO3-
 
Ba(OH)2
Ba2+  +  2OH-
H2CO3  
2H+ +   CO32-
 
NH4OH   
NH4+  +   OH-
① 산과 염기의 이온화식               

② 수용액 중에서 수소 이온 H+은 H2O분자와 배위 결합을 형성하여 옥소늄 이온 H3O+ 으로 존재한다. 산·염기 수용액의 화학 반응에서는 H+ 와 H3O+를 동일하게 취급해도 된다.

③ 아레니우스 산․염기 정의의 제한점
- 수용액 중에서 있어서 양성자의 본성에 관한 점
- OH- 이온을 생성하는 물질만 염기로 생각한 점, 즉 OH- 이온을 갖지 않아도 염기성인 물질이 많다. 예를 들어,
HCl + NH₃⇔ NH4+ + Cl-
여기서 암모니아는 산인 염산과 반응하기 때문에 염기로 간주할 수 있다. 탄산나트륨도 OH- 이온을 포함하지 않지만 탄산수소나트륨을 물에 녹이면 이 용액은 산을 중화하게 된다. 따라서 수용액 속에 나타나는 반응을 보면 염기임에 틀림없다.
- 용매를 물로 한정했다는 점 : 여러 산성 산화물과 염기성 산화물은 물이 없이도 생성된다. 얘를 들어 위의 반응식을 살펴보면 HCl 과 NH₃은 물이 없음에도 반응이 일어난다.

참고자료

· 과학과 교재연구 , 김용권, 자유아카데미(2006)