HCl의 이온화. 볼트와 너트

HCl의 이온화. 볼트와 너트

 

 

 

HCl은 강산, 강전해질이므로,

물 속에서 100% 이온화된다고 가정하면,

HCl(aq) → H^+(aq) + Cl^-(aq)

 

 

 

HCl : H^+ = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

“[HCl] = [H^+]” 이고,

“HCl의 mol수 = H^+의 mol수” 이다.

 

 

 

HCl : H^+ : Cl^- = 1 : 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

“[HCl] = [H^+] = [Cl^-]” 이고,

“HCl의 mol수 = H^+의 mol수 = Cl^-의 mol수” 이다.

 

 

 

이것은

결합되어있는 볼트와 너트 1쌍을 분해하면,

볼트 1개, 너트 1개로 나눠지는 것과 같다.

H–Cl → H + Cl

H–Cl → H^+ + Cl^-

볼트–너트 → 볼트 + 너트

 

 

 

[그림 wikipedia ] bolt and nut.

 

 

 

이 때문에

0.1 M HCl 용액을 만들면,

이 용액 속에는 HCl 분자는 하나도 없고,

0.1 M H^+ 이온과

0.1 M Cl^- 이온만 존재한다.

 

또는

0.1 M HCl 용액 1 L를 만들면,

이 용액 속에는 HCl 분자는 하나도 없고,

0.1 mol H^+ 이온과

0.1 mol Cl^- 이온만 존재한다.

 

 

 

따라서

이 용액의 pH는

pH = –log[H^+] = –log(0.1) = 1

 

 

300x250

 

 

[참고] NaOH도 마찬가지

NaOH는 강염기, 강전해질이므로,

물 속에서 100% 이온화된다고 가정하면,

NaOH(aq) → Na^+(aq) + OH^-(aq)

 

NaOH : OH^- = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

“[NaOH] = [OH^-]” 이고,

“NaOH의 mol수 = OH^-의 mol수” 이다.

 

 

 

 

[참고] 약산인 HA, CH3COOH의 경우

HA(aq) ⇌ H^+(aq) + A^-(aq)

H^+ : A^- = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

[H^+] = [A^-]

 

CH3COOH(aq) ⇌ H^+(aq) + CH3COO^-(aq)

H^+ : CH3COO^- = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

[H^+] = [CH3COO^-]

( 참고: 약산의 초기농도, Ka, pH 관계식 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

 

 

 

[참고] 강산과 약산

[1] 결합되어있는 볼트-너트 100쌍이 있는데,

이 볼트-너트 쌍이 강산이라면,

이 볼트-너트 쌍을 물속에 가하면,

100쌍 전부가 볼트와 너트로 분리된다는 것이다.

---> 결합되어있는 볼트-너트 쌍의 개수 = 0개

---> 분리된 볼트의 개수 = 100개

---> 분리된 너트의 개수 = 100개

 

 

[2] 결합되어있는 볼트-너트 100쌍이 있는데,

이 볼트-너트 쌍이 약산이라면,

이 볼트-너트 쌍을 물속에 가하면,

1쌍만 볼트와 너트로 분리된다는 것이다.

---> 결합되어있는 볼트-너트 쌍의 개수 = 99개

---> 분리된 볼트의 개수 = 1개

---> 분리된 너트의 개수 = 1개

 

 

※ 강산이든, 약산이든,

물속에 존재하는

“분리된 볼트의 개수 = 분리된 너트의 개수”

---> “분리된 볼트의 mol수 = 분리된 너트의 mol수”

---> “분리된 볼트의 몰농도 = 분리된 너트의 몰농도”

 

 

 

 

[키워드] 볼트 기준, 볼트와 너트 기준, bolt and nut dic, 볼트 사전, 볼트와 너트 사전