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VI 전해질과 이온

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by

상엽 차

on 8 April 2015

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Transcript of VI 전해질과 이온

전해질과 이온
1.전해질과 비전해질
구리
소금, 황산 구리
설탕
탄산칼슘
배운내용

이해하기
1. 수용액 상태에서 전류가 흐르는 물질을 무엇이라고 하는가?
2. 다음 물질들을 전해질과 비전해질로 구분해보자.
에탄올, 염화나트륨, 녹말, 황산구리, 주스, 식초
전해질
전해질
비전해질
2. 전해질과
비전해질의 모형
2. 전해질과
비전해질의 모형
2. 전해질용액에서
전류가 흐르는 원리
냉동된 고기를
분리시키려면?
물에 넣어두면 해동되어 분리가 쉽게 된다.
물에 녹인
소금과 설탕의 입자
전시 확인
물에 녹아 전류를 흐르게 하는 물질을

( ), 전류를 흐르게 하지 않는 물질을

( )이라고 한다.
2.이온의 이동과 이온화식
학습목표
전해질 수용액에서 전류가 흐르는 까닭을

이온의 이동으로 설명할 수 있다.
2. 전해질과
비전해질의 모형
전해질
비전해질
수용액에서 전류가 흐르는 원리를 설명해 보자.
개념 이해
마무리하기
전해질이 물에 녹으면 ( ) 과 ( )으로
나뉘어져서 자유롭게 움직일 수 있다.
전해질 수용액에 전원과 연결된 두 전극을
담그면 양이온은 ( )극으로 이동하고, 음이온은
( )극으로 이동하므로 전류가 흐른다.
설탕과 소금 수용액의 차이점은 무엇일까?
ㆍ전해질은 수용액 상태에서 ( )과
( )으로 존재한다.
ㆍ전해질이 물에 녹아서 양이온과 음이온으로
나누어지는 현상을 ( )라고 한다.
이온화
양이온
음이온
염화구리수용액
양이온
음이온
-
+
[강전해질과 약전해질의 이온화]
Ⅵ-1. 전해질과 비전해질
■ 강전해질과 약전해질
강전해질 : 이온화되는 정도가 커서 수용액 속에 존재하는
이온 수가 많아 전류가 세게 흐르는 물질
(예) 묽은 염산, 수산화 나트륨
약전해질 : 이온화되는 정도가 작아서 수용액 속에 존재하는
이온 수가 적어 전류가 약하게 흐르는 물질
(예) 아세트산, 암모니아수
[염화 수소와 수산화 나트륨의 이온화]
■ 이온화식
HCl(염화 수소)를 물에 녹이면 H 과 Cl 으로 이온화된다.
NaOH(수산화 나트륨)을 물에 녹이면 Na 과 OH 으로
이온화된다.
[황산과 수산화 칼슘의 이온화]
황산을 물에 녹이면
2개

H

1개

SO
으로 이온화된다.
▪ 수산화 칼슘을 물에 녹이면
Ca

2개

OH
으로 이온화된다.
[염화 나트륨 수용액과 질산 은 수용액의 반응]
Ⅵ-2. 이온의 반응과 검출
■ 앙금 생성 반응
서로 다른 전해질 수용액을 반응시켰을 때, 수용액 속의 양이온과 음이온이 반응하여 물에 녹지 않는 앙금을 생성하는 반응

은 이온(
Ag
)과 염화 이온(
Cl
)이 만나면
염화 은(
AgCl
) 앙금이 생긴다.
1. 이온 사이의 반응
[탄산 나트륨 수용액과 염화 칼슘 수용액의 반응]
Ⅵ-2. 이온의 반응과 검출
칼슘 이온(Ca )과 탄산 이온(CO )이 만나면 탄산 칼슘(CaCO ) 앙금이 생긴다.
Ⅵ-2. 이온의 반응과 검출
몇 가지 앙금 생성 반응
+
-
+
-
+
-
Cl
H
+

+
-
+

NaOH
HCl
Na
OH
+
-
2
4
2+
-
H
SO
2
4
Ca(OH)
2
+
-
Na
+
Cl
+
Ag
+
NO
+
-

염화은AgCl↓
2+
2-
3
3
2+
2-
탄산칼슘CaCO
3
■ 이온화식
■ 앙금 생성 반응
CaSO
4
BaCO
3
BaSO
4
PbI
2
1. 전해질 수용액에 전원 장치를 연결하면
전류가 흐르는 까닭은 무엇인가?
2-
3
H
2
SO
4

2H
+
Na
2
CO
3

+
CO
2. 다음 빈칸에 알맞은 이온을 써보자.
전해질이 수용액 속에서 이온화 되고, 이 이온들이 이동하기 때문이다.
3. 염화 바륨(BaCl )을 물에 녹이면 어떻게 이온화
되는지 식으로 나타내 보자.
-
BaCl
2

+
2Cl
2+
Ba
+
SO
4
2-
2Na
+
배운 내용 이해하기
H
2
SO
4

2H
+
+
SO
4
2-
2+
-
+

Ca(OH)
Ca
2OH
2
2Na
+
CO

Ca
+
2Cl
+
-
+
2Na
+
2Cl
+
CaCO
3

+
-
이온반응식 :
알짜이온반응식:
Ca
CO
CaCO

+

3
양이온
음이온
Cl
CO
SO
I
Ag
Ca
Ba
Pb
+
2+
2+
2+
-
2-
2-
-
Ag
Cl
Ca
CO
Ca
SO
Pb
I
Ba
CO
Ba
SO
3
4
3
3
4
4
2
3
3
배운 내용 이해하기
염화나트륨 수용액(NaCl)과 질산은 수용액(AgNO )을 혼합하였을 때 은 이온(Ag )과 반응하여 앙금을 생성하는
이온은 무엇인가? 이때 만들어지는 앙금의 화학식 써봐라.
+
Cl (염화이온)
-
2. 연지가
질산 납 수용액
[
Pb(NO )
]과

아이오딘화 칼륨 수용액
[
KI
]을 섞었다.
혼합 수용액에서는 어떤 물질이 생성되는가?
3
2
PbI (아이오딘화 납)
2
2
대단원 마무리
다음 물질들을 물에 녹였을 때의
이온화 과정을 식으로 나타내 보자.
3
1.
3.
이온에 대한 고찰 I
1족에 속한 Na(나트륨) K(칼륨)과 같은 원자들의 최외각 궤도에는 1개의 전가 있다. 원자들은 최 외각 궤도가 전자로 꽉 차있거나 없어야 안정되기 때문에 1족과 2족에 속한 원자들은 전자를 때어 버리고 양이온이 된다. Na → Na + -
(가)
+
Na , K
+
+

O(산소)와 S(황)과 같은 원자들의 최외각 궤도가 꽉 차기 위해서는 2개의 전가 더 필요하다. 원자들은 최 외각 궤도가 전자로 꽉 차있거나 없어야 안정되기 때문에 최 외각에 전자가 1~2개가 부족한 원자들은 전자를 받아 와서 음이온이 된다. O + 2 - → O
(나)
2
-

O , S
2
-
2
-
중성 원자가 전자 하나를 버리고 양이온이 되는 과정.
중성 원자가 전자 두개를 얻고 음이온이 되는 과정.
이온에 대한 고찰 II
O
2-
① “산화 이온”이라고 부른다.
⑤ 중성 원자가 전자 2개를 얻어 이온을 형성하였다.
④ 음(-)전하를 띠는 음이온이다.
③ 전극을 연결하면 (+)극으로 이동한다.
② 산화 이온의 핵 전하량은 +8이다.
산화 이온의 전자 전하량은 -10이다.
따라서 산화 이온의 전하량은 -2이다.
4
2-
⑤ 전자를 가장 많이 얻어서 생성된 이온은 이다.
④ 는 황과 산소의 결합체가 전자를 얻어 생성된 이온이다.
③ 는 여러 개의 원자가 모여 이온을 형성한 다원자 이온이다.
② 와 사이에는 정전기적 척력이 작용한다.
① 는 은 이온, 는 구리 이온 는 염화 이온,
SO
+
Ag
2+
Cu
-
Cl
4
2-
SO
는 황산 이온이라고 부른다.
+
Ag
2+
Cu
4
2-
SO
4
2-
SO
2+
Cu
-
Cl
4
2-
SO
+
Ag
이온에 대한 고찰 III
왼쪽 그림은
전자를 2개 잃어 양이온이 되는 원소 하나와
전자를 1개를 얻어 음이온 되는 원소 두개가
결합하여 구성된 물질이 이온화 한 것이다.

+
2●
2+
-

○●
2
위와 같이 이온화 하는 물질들의 예이다.
CuCl
CaCl
Pb(NO )
BaCl
2
2
2
2
3
염화수소는 실온에서 기체 상태로 존재하며 공유결합을 한 상태이며 전류가 흐르지 않는다.
기체 상태의
염화수소 모형
수용액 상태에서
이온화한 염화수소 모형
염화 수소의 이온화 I
반면, 염화수소가 물에 녹으면 염산이 되는데, 이 수용액에 전원을 연결하면 전류가 흐른다.
염화수소는 비전자 원소들의 결합이므로 이온결합이 아닌 공유결합을 하므로 분자상태로 존재한다.
하지만 수용액 상태에서는 이온화 하는데 그 모형은 다음과 같다.
염화수소는 공유결합이면서 이온화되는 성질을 가지고 있는데 이는 공유결합과 이온결합을 칼로 자르듯 명확하게 긋지 못하기 때문이다. 대표적인 것이 염화수소인데 염화수소는 공유결합과 이온결합의 경계에 서있는 셈이다. 대표적인 이온결합인 염화나트륨과 염화수소를 구분하면 다음과 같다.
공유결합과 이온결합의 경계에 선 염화수소
염화수소
이온화식
수용액 에서 이온화 여부
수용액 에서 전기 전도성
구성 입자
화학식
염화나트륨
비금속 원자들이
결합한 분자
O
O
O
O
HCl
NaCl
염화 수소의 이온화 II
HCl → H + Cl
NaCl → Na + Cl
+
-
+
-
양이온과 음이온
염화 칼륨(강전해질) > 비타민(약전해질)
전구가 켜지지 않음=포도당=설탕= 비전해질
설탕 포도당 염화칼륨 비타민
전구의 밝기가 가장 밝은 순서대로 나열하시오
염화이온
구리이온
구리이온은
(-)극으로
염화이온은
(+)극으로
이동
염화이온이
구리이온보다
2배 많다
CaCl
염화칼슘을 물에 녹이면 수산화 칼슘과 같이
Ca
Cl
2
2+
-
과 2개의 으로 이온화된다.
CaCl
2
2Cl
-
Ca
2+

+
이온화식
Pb(NO ) + 2KI → PbI ↓ + 2KNO
3
2
2
3
반응식 :
앙금 생성 이온:
Pb , I
2+
-
생성 앙금:
아래의 반응 판에 첫 번째 줄에는
AgNO
수용액을 떨어뜨리고 둘째 줄에는
Na CO
수용액을 떨어뜨린 후, 미지의 용액 A~C를 위 두 수용액 위에 떨어뜨려 반응시켰다.
다음 표는 반응 결과이다. (단, A, B, C는 묽음 염산, 수돗물, 염화바륨 수용액 중의 하나이다.)
수용액 흰색 앙금 약간 뿌옇다. 흰색 앙금
1.위 실험에서 은 이온(Ag )과 반응하여 흰색 앙금을 생성하는 음이온은 무엇인가?
2. 위 실험에서 탄산 이온(CO )과 반응하여 흰색 앙금을 생성하는 양이온은 무엇인가?
3. 위 실험에서 미지의 용액 A~C는 각각 어느 용액에 해당하는가?
탐구활동
구분 A용액 B용액 C용액
3
2
3
수용액 기포발생 무반응 흰색 앙금
AgNO
Na CO
3
2
3
+
3
Cl
Ba
A:HCl B: 수돗물 C: BaCl
2+
-
2
→ 2Na + CO
+
3
2-
알짜 이온 반응식:
Pb + 2I →PbI
2+
-
2
+
-
Na
+
NO
+
AgCl↓
+
-
이온 반응식:
3
3
Ag
+
Cl
+
-
AgCl↓
알짜 이온 반응식:

-
2+
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