황산구리(II) 수용액과 아연판의 산화-환원

황산구리(II) 수용액과 아연판의 산화-환원

 

 

구리와 아연의 반응성을 알아보기 위해

황산구리(II) 수용액에 아연판을 넣었더니 아연판 표면에 구리가 석출되었다.

 

 

 

[참고] 황산구리와 아연의 반응. CuSO4(aq) + Zn(s)

[ https://ywpop.tistory.com/7923 ]

 

 

 

구리(Cu)는 전이금속이라서 다양한 산화수(=이온 전하)를 가진다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7346 )

 

이 때문에 화합물 이름에 구리의 산화수를 함께 표시해준다.

‘황산구리(II)’에 표시된 괄호 안 ‘II’는 구리의 산화수(Cu^2+)를 의미한다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3012 )

( 참고: CuSO4의 산화수 https://ywpop.tistory.com/9865 )

 

 

 

 

 

 

황산구리(II) 수용액: CuSO4(aq)

 

CuSO4의 이온화 반응식

CuSO4(aq) → Cu^2+(aq) + SO4^2-(aq)

 

 

 

아연판: Zn(s)

 

 

 

구리가 석출되었다: Cu^2+(aq) → Cu(s)

( 즉, 구리 이온이 구리 금속으로 환원되었다. )

 

 

 

산화-환원 반응은 동시에 일어난다.

구리가 환원되었으니, 뭔가가 산화되었을 것이다.

지문에는 안 나왔지만, 아연이 산화되었다.

Zn(s) → Zn^2+(aq)

( 참고: Cu 환원, Zn 산화 이유 https://ywpop.tistory.com/3195 )

 

 

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전체 산화-환원 반응

Zn(s) + Cu^2+(aq) → Zn^2+(aq) + Cu(s)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7923 )

 

산화 반쪽 반응: Zn(s) → Zn^2+(aq) + 2e^- (아연은 전자를 잃고, 산화됨.)

환원 반쪽 반응: Cu^2+(aq) + 2e^- → Cu(s) (구리는 전자를 얻어, 환원됨.)

 

 

 

Zn(s) + Cu^2+(aq) → Zn^2+(aq) + Cu(s)

수용액 속 아연 이온의 수는 증가하고,

수용액 속 구리 이온의 수는 감소한다.

---> 반응 전/후, 수용액 속 양이온의 수는 변하지 않는다.

 

 

 

 

 

 

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Q. 구리 이온이 녹아있는 용액은 푸른색이다.

여기에 금속 아연을 넣으면 용액의 색깔은 어떻게 되는가?

 

 

A. 구리 이온의 색깔이 푸른색이므로,

구리 이온이 환원되면,

Cu^2+(aq) → Cu(s)

수용액 중 구리 이온의 농도가 감소하여

수용액의 푸른색은 점점 엷어진다.

( 나중에는 투명해진다. )

 

 

 

 

 

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