전하 균형식. charge balance equation

전하 균형식. charge balance equation

 

---------------------------------------------------

 

▶ 전하 균형. charge balance

> 모든 용액은 전기적으로 중성.

> (+) charge의 합 = (–) charge의 합

> 몰농도(M)로 나타냄.

> 이온만 적용, 중성분자는 제외.

 

 

 

[참고]

필자는 charge balance의 개념도 이해되지 않고,

( 특히, (+) charge의 합 = (–) charge의 합, 이 부분. )

( 필자가 알고있는 전하 균형 https://ywpop.tistory.com/4264 )

 

화학에 왜 이런 charge balance가 필요한지,

charge balance를 어디에 써먹는지도 모른다.

 

다만, 잠깐동안의 구글링을 통해 charge balance equation을

어떻게 작성하는지는 어렴풋이 이해했기에,

( 즉 제 설명이 틀릴 수도 있다는 것입니다. )

여기에 그 방법을 설명하고자 한다.

 

 

 

> Na^+의 전하 몰농도: (1)×[Na^+] = [Na^+]

> Mg^2+의 전하 몰농도: (2)×[Mg^2+] = 2[Mg^2+]

> PO4^3-의 전하 몰농도: (3)×[PO4^3-] = 3[PO4^3-]

 

> 분자 형태는 무시하고, 이온화되는 이온만 고려한다.

> + 이온은 왼쪽편에 모으고, – 이온은 오른쪽편에 모은다.

> 이온을 몰농도 기호, [ ]로 감쏴고, 이온의 전하를 [ ]앞에 붙인다(쓴다).

> H2CO3, H3PO4와 같은 다양성자산의 음이온은

단계별로 이온화된 형태를 모두 나타낸다.

> H3PO4의 경우, H2PO4^-, HPO4^2-, PO4^3-

> 수용액 상태이므로, [H^+] (또는 [H3O^+])와 [OH^-]는

charge balance equation에 항상 나타낸다.

 

 

 

예) NaCl의 charge balance

→ [Na^+] + [H^+] = [Cl^-] + [OH^-]

 

 

 

예) Charge balance of a solution containing

H^+, OH^-, K^+, H2PO4^-, HPO4^2-, PO4^3-

→ [H^+] + [K^+] = [OH^-] + [H2PO4^-] + 2[HPO4^2-] + 3[PO4^3-]

 

 

 

 

[추가된 내용]

The sum of the positive charges in solution equals

the sum of the negative charges in solution.

 

 

“(+) charge의 합 = (–) charge의 합” 에서,

각 이온의 전하의 합이 아니라, 각 이온의 몰농도의 합이다.

 

 

---------------------------------------------------

 

 

KH2PO4와 KOH로 구성된 혼합 용액의 전하 균형식으로 옳은 것은?

KH2PO4와 KOH로 구성된 혼합용액의 전하균형식으로 옳은 것은?

 

 

 

(1) KH2PO4의 이온을 나타내면,

→ K^+, H2PO4^-, H^+, HPO4^2-, PO4^3-

 

> KH2PO4(aq) → K^+(aq) + H2PO4^-(aq)

> H2PO4^-(aq) ⇌ H^+(aq) + HPO4^2-(aq)

> HPO4^2-(aq) ⇌ H^+(aq) + PO4^3-(aq)

 

 

(2) KOH의 이온을 나타내면,

→ K^+, OH^-

 

 

(3) 위에서 설명한 방법으로 전하 균형식을 작성하면,

[K^+] + [H^+] = [H2PO4^-] + 2[HPO4^2-] + 3[PO4^3-] + [OH^-]

 

 

 

[참고]

KH2PO4에서 K^+ 1개 나오고, KOH에서 K^+ 1개 나온다고 해서,

2[K^+], 이렇게 나타내지 않는다.

다시 한번 더 설명하지만,

이온의 몰농도앞 숫자는 이온의 전하를 붙여쓴 것이다.

 

 

 

 

[키워드] 전하 균형식 기준문서, 전하 균형식 사전, 전하 균형 기준문서, 전하 균형 사전