황산구리 수용액이 산성을 띄는 이유

황산구리 수용액이 산성을 띄는 이유?

Why aqueous solution of CuSO4 is acidic?

 

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CuSO4(s) + H2O(l) → Cu^2+(aq) + SO4^2-(aq)

 

이 상태에서 각 이온은 물과 가수분해(hydrolysis) 반응이 일어납니다.

 

1) Cu^2+(aq) + H2O(l) ⇌ CuOH^+(aq) + H^+(aq)

2) SO4^2-(aq) + H2O(l) ⇌ HSO4^-(aq) + OH^-(aq)

 

이때 생성된 H^+(aq)와 OH^-(aq)가 반응하면,

다시 물이 되어 중성이 될 것 같으나,

이것은 1), 2) 반응이 같은 정도로 일어날 경우에 해당됩니다.

 

그러나 SO4^2-(aq) 이온은 강산(H2SO4)의 짝염기이므로,

즉 매우 약한 염기이므로, 2) 반응은 1) 반응에 비해 훨씬 덜 일어납니다.

 

이로 인해 황산구리 수용액에는 H^+(aq) 이온이 좀 더 존재하며,

이 때문에 황산구리 수용액은 산성을 나타냅니다.

 

 

[참고] 1) 반응을 정확히 나타내면, 다음과 같습니다.

[Cu(H2O)6]^2+(aq) + H2O(l) ⇌ [Cu(H2O)5(OH)]^+(aq) + H3O^+(aq)