5-4-1. 산과 염기의 정의
1. 아레니우스의 정의/2. 브뢴스테드-로우리의 정의/
산과 염기는 정의하는 방법에 따라서 산이 되기도,
또는 염기가 되기도 하는 물질이 있는 등
정확한 정의를 알아두어야 합니다.
이제 본론으로 들어가 볼까요?
가장 오래 써 온 방법으로서 아직도 수용액의 반응에서는
대부분 이 방법으로 산과 염기를 구별합니다.
여러분들이 가장 흔히 알고 있는 정의이기도 하죠.
(1) 산 ; 수용액에서 H+ 이온을 낼 수 있는 물질
질산(HNO3), 황산(H2SO4), 염산(HCl), 아세트산(CH3COOH), 인산(H3PO4)...
(2) 염기 ; 수용액에서 OH-이온을 낼 수 있는 물질
수산화나트륨(NaOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화마그네슘(Mg(OH)2)...
아레니우스의 정의에 따른다면 수용액이 아닌 경우에는 적용할 수가 없어서
다음과 같은 반응은 산과 염기의 구별이 어렵습니다.
NH3(g) + HCl(g) --> NH4Cl(s)
이런 경우에도 산과 염기를 구분하기 위해 브뢴스테드-로우리에 따르면
산은 H+를 내놓는 물질로, 염기는 H+를 받아들이는 물질로 정의합니다.
이 정의에서는 짝산과 짝염기의 개념을 알아둡시다.
위 반응이 오른쪽으로 진행될 때
물에서 암모니아로 수소 이온(양성자)의 이동이 있으므로
암모니아가 염기, 물이 산이며, 왼쪽으로 반응이 진행될 때
암모늄 이온으로부터 수산화 이온으로 양성자가 이동하므로
암모늄 이온이 산, 수산화 이온이 염기가 됩니다.
이 때 짝산과 짝염기 관계를 따져 보면,
염기인 암모니아에 대응하는 짝산은 암모늄 이온이고
암모늄 이온의 짝산이 암모니아이죠.
산으로 작용하는 물에 대하여
짝염기는 수산화 이온이며 수산화 이온의 짝산이 물입니다.
이 경우는 물이 염기로서 작용하였으므로
때에 따라서 물은 산으로도 염기로도 작용할 수 있는
양쪽성 물질임을 알 수 있습니다.