산과 금속을 반응시키면 수소기체가 발생하는 이유

산과 금속을 반응시키면 수소기체가 발생하는 이유

 

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예를 들어, 염산 수용액에 아연 금속을 집어넣으면,

다음과 같은 산화-환원 반응이 일어납니다.

Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)

 

(완전) 이온 반응식으로 나타내면,

Zn(s) + 2H^+(aq) + 2Cl^-(aq) → Zn^2+(aq) + 2Cl^-(aq) + H2(g)

 

알짜 이온 반응식으로 나타내면,

Zn(s) + 2H^+(aq) → Zn^2+(aq) + H2(g)

 

산화 반쪽 반응을 나타내면,

Zn(s) → Zn^2+(aq) + 2e^-

 

환원 반쪽 반응을 나타내면,

2H^+(aq) + 2e^- → H2(g)

 

아연이 산화되면서 전자 2개를 내놓으면,

아연 주변에 서성거리고 있던 수소 이온이

이 전자를 날름(잽싸게) 받아서 수소 원자가 됩니다.

H^+(aq) + e^- → H•

 

그러나 원자는 불안정하기 때문에,

근처에 있는 다른 원자와 화학결합하여 안정한 분자가 됩니다.

H• + H• → H-H

H• + H• → H2(g)

 

이렇게 해서 수소 기체가 발생합니다.