산과 염기

주어진 액체의 성질을 나타내는 방법 중 하나로 산성의 정도를 사용하게 되는데, pH라는 값으로 나타냅니다. 산성 또는 염기성의 정도는 H+의 농도로 평가합니다. 모든 수용액에는 H+와 OH+가 포함되어 있는데, 그 중 어느 쪽이 더 많은지에 따라 액체의 성질이 결정됩니다. 산성은 H+가 많은 경우이고, H+와 OH-의 양이 같은 경우는 중성, OH-가 많은 경우는 염기성이라고 합니다.

 

pH를 정의하는 방법

pH는 수용액의 산성 또는 염기성을 나타내는 척도입니다.

pH는 공식적으로 다음과 같이 정의됩니다: pH = -log[H+]

여기서 [H+]는 수용액 내의 수소 이온 농도를 나타냅니다. 즉, pH는 수소 이온 (H+)의 로그값에 음수를 취한 것입니다. pH의 범위는 0에서 14까지이며, 중성인 경우 pH는 7입니다. pH가 7보다 작으면 산성이고, pH가 7보다 크면 염기성입니다.

수소 이온 농도는 물질의 산성 또는 염기성 정도를 결정하는 데 중요합니다. 더 높은 수소 이온 농도는 더 산성한 용액을 나타냅니다. pH가 한 단위 증가할 때마다 수소 이온 농도는 10배 감소하고, pH가 한 단위 감소할 때마다 수소 이온 농도는 10배 증가합니다.

 

 

산과 염기는 화학적 특성에 따라 다양한 종류로 분류될 수 있습니다.

• 강산 (Strong acids): 모든 수소 이온이 이온화되어 있는 산입니다. 강산에는 염화수소(HCl), 황산(H2SO4), 질산(HNO3) 등이 있습니다.
• 약산 (Weak acids): 일부만 이온화된 상태로 남아 있는 산입니다. 약산에는 실제로는 전부 이온화되지 않은 소수의 수소 이온을 포함하는 것이 특징입니다. 아세트산(CH3COOH), 탄산(H2CO3), 인산(H3PO4) 등이 이에 해당합니다.
• 강염기 (Strong bases): 모든 OH- 이온이 이온화되어 있는 염기입니다. 강염기에는 수산화 나트륨(NaOH), 수산화 칼륨(KOH), 수산화 바륨(Ba(OH)2) 등이 있습니다.
• 약염기 (Weak bases): 일부만 이온화된 상태로 존재하는 염기입니다. 약염기는 전부 이온화되지 않은 상태로 남아 있는 수산화 이온을 포함합니다. 암모니아(NH3), 아민 등이 약염기에 해당합니다.